本发明涉及一种冶金装置，具体涉及一种带有预热装置的熔化炉的改进结构。
背景技术：
门窗作为人们日常生活中经常接触到的物品，不仅起着遮风挡雨、隔热、隔声、采光、通风等作用，而且还是建筑造型的重要组成部分，它们的形状、尺寸、色彩、造型等对建筑物的整体造型都有很重要的影响。随着人们生活水平的提高，人们对门窗的需求量越来越大，对门窗的要求也越来越多样化。
铝合金门窗是门窗的一个重要分支，铝合金门窗是指采用铝合金挤压型材为框、梃、扇料制作的门窗。铝合金门窗因具有美观、密封、强度高等特点得到广泛的应用。铝合金门窗的型材和玻璃款式分为格条款式和花玻款式，其中，格条款式以铝材厚、款式沉稳为主要特色，花玻款式以铝材造型多样、款式活泼为主要特色，款式有花格、冰雕、浅雕、晶贝等。
铝合金门窗生产工艺流程中第一道工序就是下料，通过下料可以得到所需要的铝合金框料和扇料，然而，无论下料的装置有多精确和高端，都会产生很多废弃的边角料，对于一个工厂来说，这些废弃的边角料如果直接扔掉将造成巨量的损失，现在很多企业都选择想办法高效的回收这些废弃的边角料从而降低铝合金门窗的生产成本以达到提升自己产品竞争力的目的。
回收铝合金废料的第一步需要融化这些铝合金废料，所用的设备为熔化炉，熔化炉能很好地满足铝合金熔化工艺。但是，传统的熔化炉在预热金属时都采用单独设置预热炉或者预热室进行预热，预热完成后再将预热后的工件取出并加入至熔化炉中，这样做不仅增加了操作人员的工作量，而且也增加热能消耗，使得生产效率低，另外，传统的熔化炉在进料、熔化和铸件过程中没法做到很好的隔绝空气，导致空气中的氧气氧化金属液体，空气中的水蒸气生成的氢气会使得形成的铸件加工面上产生严重的针孔，降低了铸件的质量。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题针对传统熔化炉的缺点，提供一种带有预热装置的熔化炉的改进结构，解决传统熔化炉需要额外设置一个预热炉而使得操作人员工作量增加、装置能耗大以及传统熔化炉在进料、熔化和铸件过程中因金属液与空气接触而导致的铸件质量低的问题。
本发明通过下述技术方案实现：一种带有预热装置的熔化炉的改进结构，包括炉外壳和加料口，所述炉外壳内侧设置有炉内壳，所述炉内壳内部空间构成熔化室，炉内壳内侧设置有排料管，，还包括铸件箱，所述排料管连通熔化室与铸件箱，铸件箱外侧设置有排气管和输气管，其中，排气管连通铸件箱和外部空间，输气管连通铸件箱和熔化室，炉外壳上设置有进气管，进气管连通外部空间与熔化室，炉外壳与炉内壳之间设置有电加热层，还包括输送管，所述输送管贯穿炉外壳侧面至熔化室中，输送管一端与熔化室连通，另一端的端面封闭，输送管外侧上方连接加料口，所述加料口连通外部空间和输送管内部，输送管内设置有输送轴，所述输送轴贯穿输送管端面至外部空间且连接有驱动装置，围绕输送轴设置有螺旋叶片。现有技术中，为了解决对待熔化工件预热的问题，一般专门设置预热炉，预热炉需要单独加热，浪费能源，并且从预热炉中将预热好的工件取出后，由于工件是金属，会以较快的速度散热，而且需要操作人员从预热炉中取出工件并将工件放入熔化炉，增加了操作人员的工作量，而且待熔化的工件也会接触到空气，有一部分熔化炉采用在炉内设置双室，即熔化室和预热室，但预热室的设置占用了熔化炉较大的空间而且设置较复杂，不便于维修，并且预热效果也不好。另一方面，在生产过程中，在熔化金属尤其是铝合金时存在严重的问题，即铝液会吸收氢气，导致铸件加工面上产生针孔从而降低产品的质量，铝液中的氢气主要来源是铝液与水汽的反应，生产中虽然使用的任何工具都会烘干，但对于铝液来说仍然是潮湿的，还会使其吸附氢；空气中存在的氧气会使金属液氧化，不利于金属的熔化。为了解决传统熔化炉的上述问题，本发明提出了一种带有预热装置的熔化炉的改进结构，在使用本装置时，首先将进气管连通保护气钢瓶，排气管连通真空泵，然后使用保护气对熔化室内部空间进行置换，置换完成后，将排气管连通大气或者通入观察油中观察是否有气泡产生，保持熔化室内保护气的流通。开启电加热层，通过设置在熔化室中的温度监测器将熔化室的温度控制在200至300°，然后开启输送管上连接的驱动装置，驱动装置的输出端带动输送轴旋转，从而带动螺旋叶片转动，之后将排气管关闭，进一步打开进气管角阀，增加保护气的通入量，打开加料口盖，这时气体从加料口盖排出，然后从加料口中倒入待熔化的工件至输送管中，待熔化的工件在输送管中被螺旋叶片逐渐输送至熔化室中，由于熔化室具有温度，所以输送管中也具有一定的温度，从待熔化工件表面流过的保护气体将待熔化工件表面蒸发的水蒸气从加料口带出，待熔化的工件在去除掉表面的水蒸气后随着螺旋叶片一边被加热一边进入熔化室内，在整个加料过程中，保护气不仅起到隔绝空气的作用，还使待熔化工件的预热更加充分并且带走了工件表面的水蒸气。加料完成后，继续加热熔化室的温度至600至700°，关闭加料口盖，开启排气管，这时保护气从进气管进入熔化室中，通过输出管进入铸件箱中并最终从排气管中通入大气或者观察油中，熔化完成后，打开排料管，金属液通过排料管中进入到铸件箱中完成铸件。通过上述操作，在进料、熔化和铸件的过程中，熔化室和铸件箱中有保护气存在从而很好地使得金属液隔绝了空气，提高了铸件的质量。另外，上述操作达到了充分利用热能的目的，待熔化工件在被输送至熔化室的过程中也逐渐加热，预热好之后直接进行熔化，相比传统的熔化炉减轻了操作人员的工作量，节省了熔化时间。
进一步地，所述排料管位于熔化室中的一端设置有滤网。设置滤网可以防止未完全熔化的工件堵住排料管，导致无法连续地浇铸成型。
进一步地，所述驱动装置的输出端与输送轴连接的部分为耐高温的绝热材料。熔化室内温度较高，输送轴如果全采用金属材料，会传热至驱动装置导致驱动装置收到损伤，所以驱动装置的输出端与输送轴的链接部分采用耐高温的绝热材料对驱动装置进行保护。
进一步地，所述输气管外侧安装有冷却装置，输气管上设置有角阀。进料完成后，保护气从进气管进入熔化室中，由于熔化室中温度很高，保护气吸收热量后也拥有较高的温度，再通过输气管进入铸件箱中时，在输气管外侧设置冷却装置可以使得进入到铸件箱中的保护气不会有太高的温度而导致延长铸件的成型时间。冷却装置采用冷凝管的结构，在输气管外围设置有包围输气管的管道，在管道中通入和排出冷却水使得通过输气管的高温保护气得到冷却，从而使得铸件成型时间缩短。设置角阀可以使操作人员更好地控制气体的流动，例如，在加料时，关闭输气管上的角阀，可以使保护气不会进入到铸件箱中而直接从加料管口排出。
进一步地，所述进气管上设置有压力表。设置压力表能够使操作人员观察到熔化室中的压力并检查气密性，使置换保护气的操作更加顺利。
进一步地，所述螺旋叶片的边缘与输送管的内壁有间隙，间隙小于螺旋叶片的叶面半径。螺旋叶片的边缘与输送管的内壁必须要有间隙，否则螺旋叶片的边缘和输送管的内侧都会磨损，并且会对驱动装置造成较高的工作负荷，但间隙不能太大，否则螺旋叶片不再具有推动待熔化工件进入熔化室的功能。
进一步地，所述炉外壳上方设置有驱动装置，所述驱动装置的输出端连接有转动轴，所述转动轴贯穿炉外壳至熔化室中，转动轴下端连接有搅拌桨。通过搅拌可以更加快捷地熔化工件，提高熔化室的工作效率。
进一步地，所述搅拌桨的长度为熔化室半径的四分之三。通过生产实践发现，搅拌桨的长度为熔化室半径的四分之三时，熔化室的工作效率最高，即连接转动轴的驱动装置能以最小的工作负荷对熔化室内的工件进行最均匀的搅拌。
进一步地，所述驱动装置的输出端与转动轴连接的部分为耐高温的绝热材料。这样设置的目的同样也是为了保护连接转动轴的驱动装置，使其不会因为转动轴传导的温度而产生损伤。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明改变了进料方式，使传统意义上的进料管具备了预热待熔化的工件的功能，减少了操作人员的工作负担，节省了熔化时间，节约了热能，提高了生产效率；
2、本发明通过生产实践，发现当搅拌桨的长度为熔化室半径的四分之三时，驱动装置能以较小的工作负荷达到更好的搅拌，进一步提升了熔化炉的工作效率；
3、本发明使用保护气避免了在进料、熔化和铸件阶段待熔化的工件与空气中的氧气和水接触，使得铸件加工面不会形成针孔，提升了铸件的质量。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明半剖面的结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-炉外壳，2-炉内壳，3-电加热层，4-搅拌杆，5-输送轴，6-螺旋叶片，7-加料口，8-进气管，9-输气管，10-排料管，11-排气管，12-输送管，13-转动轴。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
如图1所示，本发明为一种带有预热装置的熔化炉的改进结构，包括炉外壳1和加料口7，所述炉外壳1内侧设置有炉内壳2，所述炉内壳2内部空间构成熔化室，炉内壳2内侧设置有排料管10，还包括铸件箱，所述排料管10连通熔化室与铸件箱，铸件箱外侧设置有排气管11和输气管9，其中，排气管11连通铸件箱和外部空间，输气管9连通铸件箱和熔化室，炉外壳1上设置有进气管8，进气管8连通外部空间与熔化室，炉外壳1与炉内壳2之间设置有电加热层3，还包括输送管12，所述输送管12贯穿炉外壳1侧面至熔化室中，输送管12一端与熔化室连通，另一端的端面封闭，输送管12外侧上方连接加料口7，所述加料口7连通外部空间和输送管12内部，输送管12内设置有输送轴5，所述输送轴5贯穿输送管12端面至外部空间且连接有驱动装置，围绕输送轴5设置有螺旋叶片6。进一步地，所述排料管10位于熔化室中的一端设置有滤网。进一步地，所述驱动装置的输出端与输送轴5连接的部分为耐高温的绝热材料。进一步地，所述输气管9外侧安装有冷却装置，输气管9上设置有角阀。进一步地，所述进气管8上设置有压力表。进一步地，所述螺旋叶片6的边缘与输送管12的内壁有间隙，间隙小于螺旋叶片6的叶面半径。进一步地，所述炉外壳1上方设置有驱动装置，所述驱动装置的输出端连接有转动轴13，所述转动轴13贯穿炉外壳1至熔化室中，转动轴13下端连接有搅拌桨4。进一步地，所述搅拌桨4的长度为熔化室半径的四分之三。进一步地，所述驱动装置的输出端与转动轴13连接的部分为耐高温的绝热材料。使用本装置时，首先使用氮气置换熔化室内的空气，然后开启电加热层3，通过设置在熔化室中的温度监测器将熔化室的温度升至200至300°，然后开启输送管12上连接的电机，电机的输出端通过输送轴5带动螺旋叶片6转动，熔化室保持200至300°一段时间后，关闭排气管11和输气管9上的角阀，打开加料口7盖，使得气体从加料口7排出，继续拧开进气管11的角阀，加大氮气的通入量，之后将待熔化的工件从加料口7倒入至输送管12中，待熔化的工件在输送管12中被螺旋叶片6逐渐输送至熔化室中，待熔化的工件在输送管12中逐渐被加热后落入熔化室内，当熔化室内堆积部分经过预热的工件后，开启位于炉外壳1上方的电机，电机通过转动轴13带动搅拌桨4开始搅拌，之后继续加热熔化室的温度至600至700°，加料完毕后，关闭加料口7盖，开启排气管11和输气管9，使氮气从进气管11进入熔化室后，再通过输气管9进入到铸件箱中，最终通过排气管11进入大气或者观察油中，搅拌熔化过程中，降低氮气的通入量，保持氮气在熔化室和铸件箱中流通即可，熔化完成后，开启排料管10对位于铸件箱中的模具浇铸，同时打开输气管9外侧的冷凝管对通过输气管9的氮气进行降温，最终铸件在隔绝空气的环境下熔化并浇铸成型。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。