熔鋁用有芯工頻感應電爐的製作方法

2023-06-12 09:09:31

專利名稱：熔鋁用有芯工頻感應電爐的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及熔煉鋁及鋁合金的有芯工頻感應電爐，也可用於鋁液的保溫。
鋁及鋁合金的熔化目前通常使用的爐子有火焰爐、電阻爐、無芯工頻感應電爐、有芯工頻感應電爐等。在上述的爐種中，若用於單一品種鋁及鋁合金的熔化採用有芯工頻感應電爐其經濟效益最高。因該爐在熔煉中金屬氧化燒損少、能耗少、溫度均勻、合金成份均勻、環境汙染小、操作條件好等特點。
但是，有芯爐感應器的熔溝工作條件十分惡劣，主要因熔溝內鋁液流動的衝刷，電磁振動等會使熔溝壁熔蝕，嚴重時會造成漏爐事故；鋁的比重小於氧化鋁，鋁熔煉時產生的氧化鋁與其它夾渣沉積於熔溝底部或附著在垂直熔溝壁上，使熔溝截面變小，造成熔化效率降低，嚴重時會出現因堵塞造成斷溝事故。此外，熔溝因打結，烘爐或運行不當等原因，會使熔溝出現裂紋的情況，隨著裂紋的加深，有漏爐情況的發生。所以，熔溝的壽命遠低於熔池，為此設計了裝配式感應器，熔池與感應器可拆卸，用螺栓連接見附圖1。有芯爐的熔溝在爐底部，運行中熔溝的狀況不能直接觀察到，多數是在用到漏爐時才能進行修換，造成生產中斷，無計劃性。現在有的廠家用R-X曲線圖判斷熔溝的運行狀況，見」鑄鐵用感應電爐「中國農業機械出版社，84年版，第149頁」熔溝部位爐襯蝕損狀況的判斷「。憑曲線圖能判斷出故障的大概情況，位置不易確定，要人工按時記錄、分析、計算、費時又麻煩。當供電電壓的變化對R-X曲線圖有較大影響，當熔溝出現裂紋時，R-X曲線圖變化不明顯，嚴重時會造成漏爐事故。
在可拆卸感應器的熔溝發生裂紋、堵塞、漏爐的嚴重故障時，都要換新熔溝體。在換熔溝體前要把爐內的鋁液倒淨後才能換裝，當換完新熔溝體要往爐內注鋁液充滿熔溝後才能送電運行。第二個常用辦法是新換的熔溝體內代有起熔體(熔溝模具)，這樣的結果是起爐時間長，每打結一個熔溝都需一個起熔體。預埋熔溝內的起熔體是要鑄造、修光、包紮易熔層，這種特有麻煩的起爐方式在其它爐種是沒有的。
上述情況主要說明有芯爐的以下三個不良特性〔1〕熔溝在運行中蝕損程度用R-X曲線圖判斷不準損壞的位置，當熔溝出現裂紋時曲線圖變化不明顯。〔2〕修理更換熔溝體時要把鋁液倒淨才行，造成起爐時間長費工時。〔3〕冷爐，新打結爐襯起爐時在熔溝內要預埋起熔體。
本實用新型的目的是提供一種能自動記錄的運行曲線圖，供判斷熔溝運行狀況和蝕損部位的裝置，並在熔溝出現嚴重事故前能發出報警的裝置；一種不倒淨鋁液檢修熔溝，更換熔溝體的裝置；一種代替起熔體多次使用起爐的裝置。
它能較準確的表示出熔溝運行中缺陷的位置和損壞程度，不倒淨鋁液修換熔溝能縮短換修時間，節約電能，由於不用起熔體使起爐簡單化，並能提高烘爐質量和烘爐效率。
本實用新型的內容是一.運行中熔溝情況的判斷是通過埋設在熔溝爐襯周圍體內熱電阻的變化，由自動平衡電橋所記錄的曲線來確定，電橋是用通用常規的長圖自動記錄式平衡電橋記錄熔溝爐襯溫度(對比)變化的曲線來判斷熔溝的運行狀況。記錄式電橋有單筆、雙筆、多點自動測溫、記錄的功能。為此，熔溝襯內埋設的熱電阻可串聯單筆記錄熔溝襯的溫度，也可接成多點測溫記錄。一臺常規的平衡電橋最多可接12點 這樣可分別把熔溝耐火爐襯內側、外側、底部、上部及經常出事故部位的溫度變化自動檢測記錄下來，當熔溝截面較大時可埋設2根以上熱電阻。若熔溝某個部位有裂紋時，鋁液的滲出會引起熱電阻的明顯變化，記錄式平衡電橋可配置自動報警裝置，當溫度達到預置的報警溫度時，報警發出的信號可避免嚴重事故的出現。
常規的與平衡電橋分度號相配套的熱電阻材料是鉑熱電阻、銅熱電阻，所測溫度較低。普通鉑熱電阻一般不超過600℃，銅熱電阻測溫上限更低。按分度號配相應的平衡電橋測得的溫度曲線是熔溝耐火爐襯的實際溫度，要超過分度號規定的測溫範圍測得的溫度與實際溫度會有很大差別，而標準形狀的熱電阻也不適用於本實用新型。
本實用新型要的數據是熔溝爐襯初運行完好狀況時平衡電橋所記錄的(非標準)溫度曲線與以後運行中熱電阻溫度變化平衡電橋所記錄曲線的對比，所以，本實用新型所採用的熱電阻材料不是很嚴格的。可以不採用價格昂貴的鉑電阻，除可用銅熱電阻外，常見的金屬中鐵、鎳、鎢等都可用來埋設在熔溝的耐火襯中，通過平衡電橋所記錄的曲線判斷運行中熔溝的狀況。用不同的金屬材料作熱電阻因電阻的溫度係數不同，在應用時只需把平衡電橋內的橋臂電阻相應的調整即可。
二.為縮短修換熔溝體不倒淨鋁液檢修熔溝是通過傾爐裝置使爐體轉動一個角度，鋁液傾向熔池一角，露出熔溝，拆下一面底熔溝堵蓋、耐火堵，放出熔溝內鋁液，為減少鋁液的熱損失及對作業環境的影響，用隔熱蓋把鋁液蓋上，用長杆工具剷平熔溝中的渣瘤或用耐火材料填平凹坑。當檢修橫向底熔溝時，卸下兩面底熔溝堵蓋和專用耐火堵，即可檢修。若是熔溝體無修理價值換上乾躁的新熔溝體，爐恢復垂直，鋁液充滿熔溝即可送電運行。
三.單臺運行的有芯爐，大修後或新打結的熔溝體不用在熔溝內預埋起熔體的辦法是製備一個電阻加熱罩並配置可分段拆卸，多次使用的打結熔溝用模具。熔溝打結好後，拆出模具，起爐時在熔池底上均勻的放好一些鋁錠，把電阻加熱罩吊入熔池內送電加熱，這時相當於一個臨時的箱式電阻爐。通過加熱罩把鋁錠熔化，鋁液充滿熔溝後，吊出加熱罩即可給感應器送電加料，電爐正常運行。此結構的另一個優點是可配置熱電偶與溫度控制儀表對新打結爐襯或仃爐時間長的潮溼爐襯進行控溫乾躁，能提高烘爐效率和質量。
本實用新型與現有技術相比有以下特點判斷熔溝的蝕損部位較準確，操作簡單；不倒淨鋁液修爐時間短，節省電耗；由於增設了電阻加熱罩，可不用起熔體，能節約了起爐工時外還提高了烘爐效率和質量。
本說明書附圖圖1.一種可拆卸感應器有芯爐簡圖，圖中〔1〕感應器，〔2〕連接螺釘，〔3〕熔池。
本實用新型具體結構由下列附圖給出，並依據
結構細節與工作情況。
圖2.爐的外形圖，圖中〔4〕傾爐用液壓缸，當正常熔化時液壓缸的柱頭固定在左部位(圖中在右部為修理位置)，〔5〕可拆卸的感應器，〔6〕熔池。
圖3.用吊車前後傾爐的示意圖。
圖4.用蝸輪減速前後傾爐的示意圖。
圖5.是感應器熔溝體中有打結模具和拆出打結模具的結構圖，俯視剖面圖是熔溝打結好後從上面抽出立熔溝模具，從底部兩側抽出底熔溝模具、圓角模具的狀態，圖中〔7〕熱電阻絕緣子，〔8〕側面熱電阻，〔 9〕熔溝內部熱電阻，〔10〕熔溝底部熱電阻，〔11〕側面立熔溝打結模具，〔12〕中間立熔溝打結模具，〔13〕底熔溝打結模具，〔14〕圓角打結模具。
圖6.是熔溝體耐火襯中熱電阻與長圖自動記錄式平衡電橋的連接簡圖，圖中〔15〕埋在熔溝周圍耐火襯中的熱電阻，R1、R2、R3-R12，〔16〕長圖自動記錄式平衡電橋。熱電阻按多點接法接到平衡電橋中，通過電橋記錄在圖中的曲線變化判斷熔溝蝕損狀況。
圖7.是圖5中的〔9〕熔溝內部熱電阻形狀示意圖。
圖8.是圖5中的〔8〕、〔10〕熱電阻形狀示意圖。
圖9.是圖5A部拆出打結模具後的裝配圖，圖中〔17〕專用耐火堵，〔18〕底熔溝堵蓋，當修理底熔溝時拆下耐火堵與堵蓋。
圖10.是修換熔溝時爐傾轉45度露出熔溝的狀態，圖中〔19〕隔熱蓋，〔20〕隔熱蓋上的耐火隔熱層，〔21〕底熔溝堵蓋，〔22〕鋁液。拆下底熔溝堵蓋，專用耐火堵，放出熔溝中鋁液，即可進行修換熔溝。
圖11.是起爐用電阻加熱罩的結構圖，圖中〔23〕是電熱元件，可選用電阻絲、電阻代、矽碳棒，當用矽碳棒時應改用適當吊磚，〔24〕隔熱材料，〔25〕熱元件吊磚，〔26〕吊環，〔27〕殼體。
圖12.是起爐狀態，圖中〔28〕是鋁錠，〔29〕電阻加熱罩，電阻加熱罩與熔池組成一個臨時的箱式電阻爐，待鋁錠熔化充滿熔溝後，吊出加熱罩，感應器送電加料電爐正常運行。
權利要求1.一種由熔池、可拆卸的感應器、傾爐裝置構成的熔鋁用有芯工頻感應電爐，其特徵在於a.為不倒淨鋁液修爐，其傾爐裝置有反向傾轉的結構，b.感應器熔溝耐火襯內周圍設有測溫用熱電阻的結構，c.配有起爐用電阻加熱罩，d.配有修爐用鋁液隔熱蓋。
2.根據權利要求1所述的感應電爐其特徵是熱電阻配有記錄熱電阻值變化的記錄式自動平衡電橋，電橋內設有溫度可調的報警裝置。
專利摘要本實用新型涉及熔煉鋁及鋁合金的有芯工頻感應電爐。本實用新型是提供一種在熔溝耐火襯設置熱電阻配合儀表的結構，電爐運行中能自動記錄熔溝蝕損狀況及位置的曲線圖；爐體可反向傾轉，不倒淨爐內鋁液修換熔溝的結構；用電阻罩多次起動冷爐的裝置。本實用新型有判斷運行中爐熔溝蝕損狀況，位置準確、操作簡單。維修工作量小，時間短，節省電耗鋁耗等特點。
文檔編號F27B14/06GK2046997SQ8821681
公開日1989年11月1日 申請日期1988年8月27日 優先權日1988年8月27日
發明者張寶善 申請人:張寶善