專利名稱：熔煉爐劃槳式漩渦加料方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熔煉爐劃槳式漩渦加料方法和裝置，尤其涉及一種在熔鋁爐中熔鋁時實現(xiàn)碎薄鋁料低損耗加入的方法及裝置。屬于金屬熔煉技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
廢棄鋁料中碎薄鋁料占有相當(dāng)?shù)谋壤?，如何低損耗地利用碎薄鋁料來配置生產(chǎn)再生鋁是人們一直所追求的目標(biāo)。由于碎薄料的比表面積比較大，在加入熔鋁爐中熔化時，往往會有很高的燒損，鋁收得率只有60-70%，甚至更低。長期來人們在實踐中發(fā)現(xiàn)，如把碎薄料浸沒在事先熔化好的鋁液中，可大幅度提高鋁收得率。因此，人們想出了很多的碎薄鋁料浸沒入鋁液種種方法，其中美國發(fā)明的Lotuss型沉熔式加料井加鋁液泵即是比較成功的案例。該沉熔式加料井是用機(jī)械離心式鋁液泵為鋁液流動的驅(qū)動力，鋁液在加料井內(nèi)形成漩渦，利用漩渦中心的負(fù)壓，將碎薄料吸入渦心，迅速沉沒入鋁液，使其沒有氧化的機(jī)會，就浸沒在鋁液中熔化了，從而大大降低了碎薄料的燒損，提高了收得率。有報道，理想情況下， 收得率可達(dá)98%。目前國內(nèi)外推動鋁液流動實施鋁液循環(huán)的驅(qū)動裝置基本上有二大類以美國的 Lotuss型循環(huán)泵為代表的機(jī)械離心式鋁液泵以及以電磁力為驅(qū)動力的電磁鋁液泵。昂貴的制造成本和維護(hù)成本使美國的Lotuss型沉熔系統(tǒng)加鋁液泵很難得到推廣應(yīng)用。而以電磁力為驅(qū)動力的電磁鋁液泵，其大電流的電磁線圈和變頻器以及相關(guān)的電源系統(tǒng)，再加上為了確保正常工作所必須的冷卻水系統(tǒng)，使設(shè)備造價昂貴，同時為了維持鋁液的循環(huán)，所耗費的電能(每小時耗電上百度)，也成為了這電磁鋁液泵只能用于短時間的攪拌而不用于加料井的主要原因。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種既可實現(xiàn)可加碎薄料的漩渦區(qū)、又可產(chǎn)生熔鋁爐內(nèi)鋁液的大循環(huán)、達(dá)到碎薄料低損耗地加入熔鋁爐內(nèi)鋁液目的的方法及裝置。本發(fā)明的目的通過以下方案實現(xiàn)利用槳葉在弧形側(cè)井中推送鋁液，并模擬‘劃槳’動作，在側(cè)井液池中產(chǎn)生渦管流，形成漩渦；同時，在熔煉爐中，形成液體從熔爐一側(cè)流入側(cè)井再由側(cè)井流回熔煉爐的另一側(cè)的循環(huán)。本發(fā)明所述槳葉的運動軌跡為(Ε — A — B — C — D — Ε — A)的循環(huán)，(E — A)路徑為圓弧，(A — B)路徑為直線，(B — C)路徑為圓弧，(C — D)路徑為直線，(D — E)路徑為圓弧。本發(fā)明所述(E — A)路徑為圓弧，且與(B —C)圓弧等徑。本發(fā)明所述Ε —A路徑為圓弧，稱為弧線段，園心為01，弧心角150°，B —C路徑為圓弧，園心為02，園心02、園心01和點C在一條直線上。本發(fā)明還提供一種熔煉爐劃槳式漩渦加料裝置，由一個以上槳葉、一個以上槳葉軸、一個以上槳葉夾持器、槳葉旋轉(zhuǎn)裝置、鏈輪鏈條裝置、變頻電機(jī)和減速箱組件構(gòu)成，槳葉軸一端連接槳葉，另一端連接槳葉夾持器，槳葉夾持器連接槳葉旋轉(zhuǎn)裝置，由鏈輪鏈條裝置驅(qū)動槳葉和對槳葉軸定位，鏈輪鏈條裝置連接變頻電機(jī)和減速箱組件，由其控制鏈輪鏈條帶動槳葉沿設(shè)定軌道旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明裝置還設(shè)置有隔熱系統(tǒng)。本發(fā)明可實現(xiàn)可加碎薄料的漩渦區(qū)、又可產(chǎn)生熔鋁爐內(nèi)鋁液的大循環(huán)、達(dá)到碎薄料低損耗地加入熔鋁爐內(nèi)鋁液目的，且設(shè)計新穎、結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠、使用壽命長，大大降低了成本。


圖1為本發(fā)明原理及漿葉軌跡圖； 圖2為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合實施例并對照附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。本實施例為劃槳式廢鋁漩渦加料方法。參見圖2 本實施例的加料裝置由槳葉1、槳葉軸2、槳葉夾持器3、槳葉旋轉(zhuǎn)裝置 4、鏈輪鏈條裝置5、變頻電機(jī)和減速箱組件6、支架7、隔熱系統(tǒng)8構(gòu)成。槳葉軸2 —端連接槳葉1，另一端連接槳葉夾持器3，槳葉夾持器3連接槳葉旋轉(zhuǎn)裝置4，由鏈輪鏈條裝置5驅(qū)動槳葉和對槳葉軸定位，鏈輪鏈條裝置5連接變頻電機(jī)和減速箱組件6，由其控制鏈輪鏈條帶動浸泡在鋁液中的槳葉1沿設(shè)定的軌道旋轉(zhuǎn)。參見圖1、2，槳葉1的運動軌跡(Ε —A —B —C —D —Ε —A的循環(huán))，槳葉的運動軌跡為Ε — A — B — C — D — Ε — A的循環(huán)，E — A路徑為圓弧，稱為弧線段，園心01，弧心角150°，半徑為1000毫米，A —B路徑為直線，B —C路徑為圓弧，半徑為1000毫米，園心01距E — A園弧的園心02 800毫米，C — D路徑為直線，D — E路徑為圓弧，半徑為200 毫米。(B —C —D —E)稱為回程段。槳葉1在特定點(B、E點)轉(zhuǎn)向。01、01、點C在一條直線上。槳葉沿該軌跡的運動和在特定的位置的轉(zhuǎn)向，使鋁液最有效的產(chǎn)生漩渦和最大的鋁液輸運量。本發(fā)明實施例工作原理為利用槳葉1的‘劃槳’動作，槳葉1在弧線型側(cè)井鋁液中沿特定設(shè)置的軌跡(E-A-B-C-D-E-A)循環(huán)運動。槳葉1在弧線形段(E — A段) 的由E向A劃動時，從側(cè)井池10池入口(F處)吸入高溫鋁液，進(jìn)入側(cè)井池10，在由E劃動到 A的弧線形運動過程中，槳葉運動導(dǎo)致側(cè)井鋁液池的鋁液發(fā)生渦管運動同時導(dǎo)致側(cè)井池10 中鋁液發(fā)生渦管運動，在H處產(chǎn)生漩渦，使加入的碎薄料迅速在漩渦的渦心中吸入，沉沒于高溫鋁液，進(jìn)行熔化。同時，槳葉1在A — B直線段導(dǎo)致鋁液由側(cè)井池10出口處(G處)推入熔煉爐9。這樣，槳葉1的運動在熔煉爐9中形成鋁液從熔煉爐9 一側(cè)(F處)流入側(cè)井池10 再由側(cè)井池10流回熔煉爐9的另一側(cè)(G處)的循環(huán)。既形成了可加碎薄鋁料的漩渦區(qū)(H 區(qū))，又產(chǎn)生了熔煉爐9和側(cè)井池10間鋁液的大循環(huán)，實現(xiàn)了碎薄鋁料低燒損的加入熔煉爐 9內(nèi)鋁液。在槳葉1運動至回程段(B-C-D-E)時，利用槳葉旋轉(zhuǎn)裝置4使槳葉1旋轉(zhuǎn) 90°，讓槳葉面與運動軌跡方向一致，在回程段(B — C — D — E)中，槳葉1的運動對鋁液的擾動達(dá)到最小。到達(dá)E點時，再由槳葉旋轉(zhuǎn)裝置4使槳葉1恢復(fù)到原與運動軌跡垂直位置，實現(xiàn)對鋁液的推動。這樣，槳葉1在鋁液中這特定設(shè)置的軌跡(E — A — B — C — D — Ε — A) 上運動，同時產(chǎn)生了側(cè)井池10中的漩渦和鋁液在熔鋁爐9中的大循環(huán)，實現(xiàn)了碎薄鋁料低燒損的加入熔煉爐9內(nèi)鋁液的方法。 本實施例的漿葉采用了高強(qiáng)度、抗激冷激熱性能好、耐鋁液沖刷的特種復(fù)合材料制備的槳葉，使用壽命長，售價遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于美國的Lotuss型循環(huán)泵的葉輪與泵體基座環(huán)等易損件的價格。實現(xiàn)了這熔煉爐劃槳式漩渦加料井的低成本運行。
權(quán)利要求
1.一種熔煉爐劃槳式漩渦加料方法，其特征在于利用槳葉在弧形側(cè)井中推送鋁液， 并模擬‘劃槳’動作，在側(cè)井液池中產(chǎn)生渦管流，形成漩渦；同時，在熔煉爐中，形成液體從熔爐一側(cè)流入側(cè)井再由側(cè)井流回熔煉爐的另一側(cè)的循環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔煉爐劃槳式漩渦加料方法，其特征在于槳葉的運動軌跡為(Ε — A — B — C — D — Ε — A)的循環(huán)，(E — A)路徑為圓弧，(A — B)路徑為直線， (B — C)路徑為圓弧，(C — D)路徑為直線，(D — E)路徑為圓弧。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熔煉爐劃槳式漩渦加料方法，其特征在于(E— A)路徑為圓弧與(B —C)路徑等徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的熔煉爐劃槳式漩渦加料方法，其特征在于E— A路徑為圓弧，稱為弧線段，園心為01，弧心角150°，B —C路徑為圓弧，園心為02，園心02、園心 01和點C在一條直線上。
5.一種熔煉爐劃槳式漩渦加料裝置，其特征在于加料裝置由一個以上槳葉、一個以上槳葉軸、一個以上槳葉夾持器、槳葉旋轉(zhuǎn)裝置、鏈輪鏈條裝置、變頻電機(jī)和減速箱組件構(gòu)成，槳葉軸一端連接槳葉，另一端連接槳葉夾持器，槳葉夾持器連接槳葉旋轉(zhuǎn)裝置，由鏈輪鏈條裝置驅(qū)動槳葉和對槳葉軸定位，鏈輪鏈條裝置連接變頻電機(jī)和減速箱組件，由其控制鏈輪鏈條帶動槳葉沿設(shè)定軌道旋轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熔煉爐劃槳式漩渦加料方法，其特征在于還設(shè)置有隔熱系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熔煉爐劃槳式漩渦加料方法及裝置，利用槳葉在弧形側(cè)井中推送鋁液，并模擬“劃槳”動作，在側(cè)井液池中產(chǎn)生渦管流，形成漩渦；同時，在熔煉爐中，形成液體從熔爐一側(cè)流入側(cè)井再由側(cè)井流回熔煉爐的另一側(cè)的循環(huán)。本發(fā)明所述槳葉的運動軌跡為E→A→B→C→D→E→A的循環(huán)，E→A路徑為圓弧，A→B路徑為直線，B→C路徑為圓弧，C→D路徑為直線，D→E路徑為圓弧。本發(fā)明所述E→A路徑為圓弧，且與B→C圓弧等徑。 本發(fā)明可實現(xiàn)可加碎薄料的漩渦區(qū)、又可產(chǎn)生熔鋁爐內(nèi)鋁液的大循環(huán)、達(dá)到碎薄料低損耗地加入熔鋁爐內(nèi)鋁液目的，且設(shè)計新穎、結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠、使用壽命長，大大降低了成本。
文檔編號F27D27/00GK102192659SQ20111011297
公開日2011年9月21日 申請日期2011年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月4日
發(fā)明者劉濟(jì)華, 劉煒, 樊榮, 毛協(xié)農(nóng), 毛協(xié)民 申請人:豐城市環(huán)球資源再生科技發(fā)展有限公司