專利名稱：熔鋁用有芯工頻感應(yīng)電爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及熔煉鋁及鋁合金的有芯工頻感應(yīng)電爐，也可用于鋁液的保溫。
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(yīng)電爐、有芯工頻感應(yīng)電爐等。在上述的爐種中，若用于單一品種鋁及鋁合金的熔化采用有芯工頻感應(yīng)電爐其經(jīng)濟(jì)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(huán)境污染小、操作條件好等特點。
但是，有芯爐感應(yīng)器的熔溝工作條件十分惡劣，主要因熔溝內(nèi)鋁液流動的沖刷，電磁振動等會使熔溝壁熔蝕，嚴(yán)重時會造成漏爐事故；鋁的比重小于氧化鋁，鋁熔煉時產(chǎn)生的氧化鋁與其它夾渣沉積于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(yán)重時會出現(xiàn)因堵塞造成斷溝事故。此外，熔溝因打結(jié)，烘爐或運行不當(dāng)?shù)仍?，會使熔溝出現(xiàn)裂紋的情況，隨著裂紋的加深，有漏爐情況的發(fā)生。所以，熔溝的壽命遠(yuǎn)低于熔池，為此設(shè)計了裝配式感應(yīng)器，熔池與感應(yīng)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(shù)是在用到漏爐時才能進(jìn)行修換，造成生產(chǎn)中斷，無計劃性。現(xiàn)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(yīng)電爐“中國農(nóng)業(yè)機(jī)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(dāng)供電電壓的變化對R-X曲線圖有較大影響，當(dāng)熔溝出現(xiàn)裂紋時，R-X曲線圖變化不明顯，嚴(yán)重時會造成漏爐事故。
在可拆卸感應(yīng)器的熔溝發(fā)生裂紋、堵塞、漏爐的嚴(yán)重故障時，都要換新熔溝體。在換熔溝體前要把爐內(nèi)的鋁液倒凈后才能換裝，當(dāng)換完新熔溝體要往爐內(nèi)注鋁液充滿熔溝后才能送電運行。第二個常用辦法是新?lián)Q的熔溝體內(nèi)代有起熔體(熔溝模具)，這樣的結(jié)果是起爐時間長，每打結(jié)一個熔溝都需一個起熔體。預(yù)埋熔溝內(nèi)的起熔體是要鑄造、修光、包扎易熔層，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(zhǔn)損壞的位置，當(dāng)熔溝出現(xiàn)裂紋時曲線圖變化不明顯?！?〕修理更換熔溝體時要把鋁液倒凈才行，造成起爐時間長費工時?！?〕冷爐，新打結(jié)爐襯起爐時在熔溝內(nèi)要預(yù)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，并在熔溝出現(xiàn)嚴(yán)重事故前能發(fā)出報警的裝置；一種不倒凈鋁液檢修熔溝，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(zhǔn)確的表示出熔溝運行中缺陷的位置和損壞程度，不倒凈鋁液修換熔溝能縮短換修時間，節(jié)約電能，由于不用起熔體使起爐簡單化，并能提高烘爐質(zhì)量和烘爐效率。
本實用新型的內(nèi)容是一.運行中熔溝情況的判斷是通過埋設(shè)在熔溝爐襯周圍體內(nèi)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(guī)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(nèi)埋設(shè)的熱電阻可串聯(lián)單筆記錄熔溝襯的溫度，也可接成多點測溫記錄。一臺常規(guī)的平衡電橋最多可接12點 這樣可分別把熔溝耐火爐襯內(nèi)側(cè)、外側(cè)、底部、上部及經(jīng)常出事故部位的溫度變化自動檢測記錄下來，當(dāng)熔溝截面較大時可埋設(shè)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(dāng)溫度達(dá)到預(yù)置的報警溫度時，報警發(fā)出的信號可避免嚴(yán)重事故的出現(xiàn)。
常規(guī)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(yīng)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(guī)定的測溫范圍測得的溫度與實際溫度會有很大差別，而標(biāo)準(zhǔn)形狀的熱電阻也不適用于本實用新型。
本實用新型要的數(shù)據(jù)是熔溝爐襯初運行完好狀況時平衡電橋所記錄的(非標(biāo)準(zhǔn))溫度曲線與以后運行中熱電阻溫度變化平衡電橋所記錄曲線的對比，所以，本實用新型所采用的熱電阻材料不是很嚴(yán)格的?？梢圆徊捎脙r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(shè)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系數(shù)不同，在應(yīng)用時只需把平衡電橋內(nèi)的橋臂電阻相應(yīng)的調(diào)整即可。
二.為縮短修換熔溝體不倒凈鋁液檢修熔溝是通過傾爐裝置使?fàn)t體轉(zhuǎn)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(nèi)鋁液，為減少鋁液的熱損失及對作業(yè)環(huán)境的影響，用隔熱蓋把鋁液蓋上，用長桿工具鏟平熔溝中的渣瘤或用耐火材料填平凹坑。當(dāng)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干躁的新熔溝體，爐恢復(fù)垂直，鋁液充滿熔溝即可送電運行。
三.單臺運行的有芯爐，大修后或新打結(jié)的熔溝體不用在熔溝內(nèi)預(yù)埋起熔體的辦法是制備一個電阻加熱罩并配置可分段拆卸，多次使用的打結(jié)熔溝用模具。熔溝打結(jié)好后，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(nèi)送電加熱，這時相當(dāng)于一個臨時的箱式電阻爐。通過加熱罩把鋁錠熔化，鋁液充滿熔溝后，吊出加熱罩即可給感應(yīng)器送電加料，電爐正常運行。此結(jié)構(gòu)的另一個優(yōu)點是可配置熱電偶與溫度控制儀表對新打結(jié)爐襯或仃爐時間長的潮濕爐襯進(jìn)行控溫干躁，能提高烘爐效率和質(zhì)量。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有以下特點判斷熔溝的蝕損部位較準(zhǔn)確，操作簡單；不倒凈鋁液修爐時間短，節(jié)省電耗；由于增設(shè)了電阻加熱罩，可不用起熔體，能節(jié)約了起爐工時外還提高了烘爐效率和質(zhì)量。
本說明書附圖圖1.一種可拆卸感應(yīng)器有芯爐簡圖，圖中〔1〕感應(yīng)器，〔2〕連接螺釘，〔3〕熔池。
本實用新型具體結(jié)構(gòu)由下列附圖給出，并依據(jù)
結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)與工作情況。
圖2.爐的外形圖，圖中〔4〕傾爐用液壓缸，當(dāng)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(yīng)器，〔6〕熔池。
圖3.用吊車前后傾爐的示意圖。
圖4.用蝸輪減速前后傾爐的示意圖。
圖5.是感應(yīng)器熔溝體中有打結(jié)模具和拆出打結(jié)模具的結(jié)構(gòu)圖，俯視剖面圖是熔溝打結(jié)好后從上面抽出立熔溝模具，從底部兩側(cè)抽出底熔溝模具、圓角模具的狀態(tài)，圖中〔7〕熱電阻絕緣子，〔8〕側(cè)面熱電阻，〔 9〕熔溝內(nèi)部熱電阻，〔10〕熔溝底部熱電阻，〔11〕側(cè)面立熔溝打結(jié)模具，〔12〕中間立熔溝打結(jié)模具，〔13〕底熔溝打結(jié)模具，〔14〕圓角打結(jié)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(nèi)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(jié)模具后的裝配圖，圖中〔17〕專用耐火堵，〔18〕底熔溝堵蓋，當(dāng)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(zhuǎn)45度露出熔溝的狀態(tài)，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(jìn)行修換熔溝。
圖11.是起爐用電阻加熱罩的結(jié)構(gòu)圖，圖中〔23〕是電熱元件，可選用電阻絲、電阻代、硅碳棒，當(dāng)用硅碳棒時應(yīng)改用適當(dāng)?shù)醮u，〔24〕隔熱材料，〔25〕熱元件吊磚，〔26〕吊環(huán)，〔27〕殼體。
圖12.是起爐狀態(tài)，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后，吊出加熱罩，感應(yīng)器送電加料電爐正常運行。
權(quán)利要求1.一種由熔池、可拆卸的感應(yīng)器、傾爐裝置構(gòu)成的熔鋁用有芯工頻感應(yīng)電爐，其特征在于a.為不倒凈鋁液修爐，其傾爐裝置有反向傾轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，b.感應(yīng)器熔溝耐火襯內(nèi)周圍設(shè)有測溫用熱電阻的結(jié)構(gòu)，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(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)電爐其特征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(nèi)設(shè)有溫度可調(diào)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(yīng)電爐。本實用新型是提供一種在熔溝耐火襯設(shè)置熱電阻配合儀表的結(jié)構(gòu)，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(zhuǎn)，不倒凈爐內(nèi)鋁液修換熔溝的結(jié)構(gòu)；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(zhǔn)確、操作簡單。維修工作量小，時間短，節(jié)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(yōu)先權(quán)日1988年8月27日
發(fā)明者張寶善 申請人:張寶善