專利名稱：生產(chǎn)鑄造鋁硅合金設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種生產(chǎn)鑄造鋁硅合金設(shè)備。
背景技術(shù)：
中國國家知識產(chǎn)權(quán)局于2005年2月28日公開了申請?zhí)?00410048372.8、發(fā)明名稱“用于電熱法制取鋁硅合金的原料”的發(fā)明專利，其中還公開了用于電熱法制取鋁硅合金的原料制取的鋁硅合金的生產(chǎn)方法，其包括下列步驟1、備料；1)用磨機粉碎所需高嶺土至粒度≤200目，再經(jīng)滾筒干燥機，干燥至含水重量＜2％。
2)用磨機粉碎所需煙煤至粒度≤40目，再經(jīng)滾筒干燥機，干燥至含水重量＜1.5％。
3)在反應(yīng)釜中加入所需木質(zhì)磺酸鹽，邊攪拌邊加入30-60℃的熱水，至其密度為1.100-1.200克/厘米3。
2、裝料；將氧化鋁、按上述方法加工過的高嶺土、煙煤分別放入原料罐中；將上述已配制好的木質(zhì)磺酸鹽液體放入保溫原料罐中。
3、制球團1)在攪拌條件下，按所需比例連續(xù)向混捏機中送入上述原料罐中的原料。在傳送過程中已混合均勻的氧化鋁、高嶺土、煙煤與木質(zhì)磺酸鹽液體同時進入混捏機中，攪拌均勻后送入雙輥制團機；2)在雙輥制團機中制成元寶型球團；3)將上述元寶型球團送入球團干燥機，干燥至含水重量≤2％。
4、冶煉鋁硅合金將上述已干燥的球團送入16500KVA三相交流礦熱電弧爐中冶煉，得到鋁硅合金。
按照上述鋁硅合金的生產(chǎn)方法制取鋁硅合金，每小時可產(chǎn)鋁硅合金1噸。鋁硅合金中下列元素的重量百分比組成包括鋁56％、硅39％、鈦1.0％、鐵1.0％、鈣0.4％、碳1.4％和其它雜質(zhì)1.2％；或者是鋁硅合金中下列元素的重量百分比組成包括鋁58％、硅36％、鈦0.9％、鐵0.8％、鈣0.35％、碳1.45％和其它雜質(zhì)2.5％；或者是鋁硅合金中下列元素的重量百分比組成包括鋁61％、硅33％、鈦0.8％、鐵0.6％、鈣0.3％、碳1.5％和其它雜質(zhì)2.8％；或者是鋁硅合金中下列元素的重量百分比組成包括鋁59％、硅34％、鈦0.72％、鐵0.85％、鈣0.35％、碳1.52％和其它雜質(zhì)3.56％。
采用上述方法制取的鋁硅合金可直接用于煉鋼的脫氧劑，皮江法煉鎂還原劑、配制各種牌號的鑄造鋁硅合金。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種工藝設(shè)備簡單，可高效除去有害元素，能耗低，污染少，污染易治理，可利用上述電熱法制取的鋁硅合金生產(chǎn)各種牌號的鑄造鋁硅合金的生產(chǎn)鑄造鋁硅合金設(shè)備。
本實用新型的生產(chǎn)鑄造鋁硅合金設(shè)備，包括機座，所述機座的左半部分可翻轉(zhuǎn)傾斜地放置有混合爐，機座的右半部分放置有過濾爐，所述混合爐的上部設(shè)有混合爐燃燒機和混合爐爐門，混合爐頂部的右側(cè)具有出料口，混合爐的出料口與所述過濾爐頂端的原料入口相對應(yīng)，過濾爐的原料入口處設(shè)有漏斗，漏斗內(nèi)設(shè)有過濾層，所述過濾爐的上部設(shè)有過濾爐燃燒機和過濾爐爐門，過濾爐的下部設(shè)有排渣口，過濾爐的底部設(shè)有澆鑄流口。
本實用新型的生產(chǎn)鑄造鋁硅合金設(shè)備，其中所述混合爐下部的外表面為向外凸起的圓弧面，圓弧面與多個托滾輪相配合，多個托滾輪安裝在所述機座的頂端，機座的左端安裝有至少一個頂升油缸，每個頂升油缸的活塞桿與所述混合爐的左側(cè)壁相連，每個頂升油缸通過管路與液壓控制裝置相連。
本實用新型的生產(chǎn)鑄造鋁硅合金設(shè)備，其中所述混合爐和所述過濾爐的內(nèi)腔分別通過排風管與外界相通，排風管上串聯(lián)有管蝶閥、煙氣冷卻器和風機，所述頂升油缸的數(shù)量為2-4個，多個所述托滾輪分成二排布置，每個托滾輪安裝在滾輪軸上，滾輪軸分成二排沿縱向安裝在所述機座的頂端，每排所述托滾輪的數(shù)量為4-10個，所述過濾層采用10-20mm的鋁硅渣制成，過濾層的厚度為50-100mm。
本實用新型的生產(chǎn)鑄造鋁硅合金設(shè)備，其中所述混合爐下部的外表面為向外凸起的圓弧面，圓弧面與頂端具有凹弧的托板相配合，托板安裝在所述機座的頂端，機座的左端安裝有至少一個機械升降裝置，每個機械升降裝置的升降桿與所述混合爐的左側(cè)壁相連，混合爐的右側(cè)壁與多個支撐桿的頂端相連，多個支撐桿的底端分別與所述機座鉸接相連。
本實用新型的生產(chǎn)鑄造鋁硅合金工藝的設(shè)備，其中所述過濾層采用10-20mm的鋁硅渣制成，過濾層的厚度為50-100mm，所述混合爐和所述過濾爐的內(nèi)腔分別通過排風管與外界相通，排風管上串聯(lián)有管蝶閥、煙氣冷卻器和風機。
本實用新型的生產(chǎn)鑄造鋁硅合金設(shè)備，其中所述機械升降裝置的數(shù)量為2-4個，所述支撐桿的數(shù)量為2-4個。
本實用新型的生產(chǎn)鑄造鋁硅合金設(shè)備，其機座的左半部分可翻轉(zhuǎn)傾斜地放置有混合爐，機座的右半部分放置有過濾爐，混合爐的上部設(shè)有混合爐燃燒機和混合爐爐門，混合爐頂部的右側(cè)具有出料口，混合爐的出料口與所述過濾爐頂端的原料入口相對應(yīng)，過濾爐的原料入口處設(shè)有漏斗，漏斗內(nèi)設(shè)有過濾層，過濾爐的上部設(shè)有過濾爐燃燒機和過濾爐爐門，過濾爐的下部設(shè)有排渣口，過濾爐的底部設(shè)有澆鑄流口，故可以利用中國國家知識產(chǎn)權(quán)局于2005年2月28日公開了發(fā)明名稱“用于電熱法制取鋁硅合金的原料”的實用新型專利所生產(chǎn)的鋁硅合金配制各種牌號的鑄造鋁硅合金，并且其設(shè)備簡單，可高效除去有害元素，能耗低，污染少，污染易治理。
以下結(jié)合附圖對本實用新型生產(chǎn)鑄造鋁硅合金設(shè)備的最佳實施方式進行詳細說明。


圖1是本實用新型的生產(chǎn)鑄造鋁硅合金設(shè)備的一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖的主視剖面圖；圖2是圖1的側(cè)視圖；圖3是過濾爐的剖面圖；圖4是本實用新型的生產(chǎn)鑄造鋁硅合金設(shè)備的另一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖的主視剖面圖；圖5是圖4的俯視圖。
具體實施方式
如圖1、圖2、圖3所示，本實用新型的生產(chǎn)鑄造鋁硅合金設(shè)備，包括機座4，機座4的左半部分可翻轉(zhuǎn)傾斜地放置有混合爐，機座4的右半部分放置有過濾爐6，混合爐3的上部設(shè)有混合爐燃燒機2和混合爐爐門(圖中未畫出)，混合爐3頂部的右側(cè)具有出料口16，混合爐3的出料口16與過濾爐6頂端的原料入口17相對應(yīng)，過濾爐6的原料入口17處設(shè)有漏斗5，漏斗5內(nèi)設(shè)有過濾層20，過濾層20采用10-20mm的鋁硅渣制成，過濾層20的厚度為50mm或55mm或60mm或70mm或80mm或90mm或100mm，過濾爐6的上部設(shè)有過濾爐燃燒機7和過濾爐爐門18，過濾爐6的下部設(shè)有排渣口(圖中未畫出)，過濾爐6的底部設(shè)有澆鑄流口(圖中未畫出)。
混合爐3下部的外表面為向外凸起的圓弧面25，圓弧面25與多個托滾輪21相配合，多個托滾輪21分成二排布置，每排托滾輪21的數(shù)量為5個，或者為4個或6或8或10個或12個，每個托滾輪21安裝在滾輪軸23上，滾輪軸23分成二排沿縱向安裝在機座4的頂端。機座4的左端安裝有2個頂升油缸1，頂升油缸1的數(shù)量也可以為3個或4個，每個頂升油缸1的活塞桿與混合爐3的左側(cè)壁相連，每個頂升油缸1通過管路與液壓控制裝置相連。在需要將混合爐3內(nèi)的原料倒入過濾爐6時，可通過液壓控制裝置讓每個頂升油缸1的活塞桿頂起混合爐3的左側(cè)壁，令混合爐3的頂部朝方向過濾爐6翻轉(zhuǎn)，混合爐3內(nèi)的原料就會經(jīng)由混合爐3的出料口16進入過濾爐6頂端的原料入口17。
混合爐3和過濾爐6的內(nèi)腔分別通過排風管9與外界相通，排風管9上串聯(lián)有管蝶閥15、煙氣冷卻器12和風機14。打開管蝶閥15，開啟風機14時，從混合爐3和過濾爐6的內(nèi)腔抽出的熱空氣要經(jīng)過煙氣冷卻器12冷卻后才能進入風機14。風機14可用于排出混合爐3和過濾爐6內(nèi)的有害氣體。
如圖4、圖5所示，本實用新型的生產(chǎn)鑄造鋁硅合金設(shè)備，包括機座4′，機座4′的左半部分可翻轉(zhuǎn)傾斜地放置有混合爐，機座4′的右半部分放置有過濾爐6，混合爐3′的上部設(shè)有混合爐燃燒機2和混合爐爐門10，混合爐3頂部的右側(cè)具有出料口16，混合爐3′的出料口16與過濾爐6頂端的原料入口17相對應(yīng)，過濾爐6的原料入口17處設(shè)有漏斗5，漏斗5內(nèi)設(shè)有過濾層20，過濾層20采用10-20mm的鋁硅渣制成，過濾層20的厚度為50mm或55mm或60mm或70mm或80mm或90mm或100mm，過濾爐6的上部設(shè)有過濾爐燃燒機7和過濾爐爐門18，過濾爐6的下部設(shè)有排渣口19，過濾爐6的底部設(shè)有澆鑄流口13。
混合爐3′下部的外表面為向外凸起的圓弧面25，圓弧面25與頂端具有凹弧的托板22相配合，托板22安裝在機座4′的頂端，機座4′的左端安裝有2個機械升降裝置24，機械升降裝置24的數(shù)量也可以為3個或4個，每個機械升降裝置24的升降桿與混合爐3′的左側(cè)壁相連，混合爐3′的右側(cè)壁與2個或3個或4個支撐桿26的頂端相連，2個或3個或4個支撐桿26的底端分別與機座4′鉸接相連。在需要將混合爐3′內(nèi)的原料倒入過濾爐6時，可通過機械升降裝置24的升降桿頂起混合爐3′的左側(cè)壁，令混合爐3′的底端離開托板22，混合爐3′以支撐桿26的底端為圓心做翻轉(zhuǎn)運動，使得混合爐3′的頂部朝方向過濾爐6翻轉(zhuǎn)，混合爐3′內(nèi)的原料就會經(jīng)由混合爐3′的出料口16進入過濾爐6頂端的原料入口17。
混合爐3′和過濾爐6的內(nèi)腔分別通過排風管9與外界相通，排風管9上串聯(lián)有管蝶閥15、煙氣冷卻器12和風機14。打開管蝶閥15，開啟風機14時，從混合爐3′和過濾爐6的內(nèi)腔抽出的熱空氣要經(jīng)過煙氣冷卻器12冷卻后才能進入風機14。風機14可用于排出混合爐3′和過濾爐6內(nèi)的有害氣體。
參見圖1、圖2、圖3或圖4、圖5，本實用新型的生產(chǎn)鑄造鋁硅合金設(shè)備的使用方法，其包括如下步驟(1)根據(jù)原料的成分和所需生產(chǎn)的鑄造鋁硅合金的成分，準備原料液態(tài)鋁硅合金和初始鋁，以及用于調(diào)整原料中各種元素成分的塊狀硅或液體硅、鋁—硅—錳中間合金和鋁錳中間合金和熔劑，還可以加入重量為原料總重量的1.2％或1.1％或1.0％或0.8％或0.6％或0.4％或0.2％的鋁硅合金的濾渣；(2)利用混合爐燃燒機2將混合爐3、3′預熱到800℃，或者預熱到600℃-900℃之間的某一其他溫度值，然后向混合爐3、3′內(nèi)分多批倒入步驟(1)得到的原料，其中倒入的液態(tài)鋁硅合金的溫度不低于950℃，最佳溫度范圍為1040℃-1100℃，在將每批原料加入到混合爐3、3′內(nèi)后，利用混合爐燃燒機2將混合爐3、3′內(nèi)的原料快速加熱到1050℃，或者快速加熱到950℃-1100℃之間的某一其他溫度值，令混合爐3、3′內(nèi)的原料熔化成合金熔液，同時在合金熔液內(nèi)加入熔劑，熔劑的重量為合金熔液重量的0.8％或1％或1.1％或1.2％或1.3％或1.4％或1.5％或2.0％；并通過混合爐爐門對混合爐3、3′內(nèi)的合金熔液進行攪拌；后再隨爐降溫到700℃，或者降溫到680℃-750℃之間的某一其他溫度值，隨后再加入下一批原料，然后再利用混合爐燃燒機2將混合爐3、3′內(nèi)的原料和合金熔液重新快速加熱到1050℃，或者重新快速加熱到950℃-1100℃之間的某一其他溫度值，令混合爐3、3′內(nèi)后加入的原料熔化成合金熔液，同時在合金熔液內(nèi)加入熔劑，熔劑的重量為后加入原料重量的0.8％或1％或1.1％或1.2％或1.3％或1.4％或1.5％或2.0％；并通過混合爐爐門對混合爐3、3′內(nèi)的合金熔液進行攪拌；后再隨爐降溫到700℃，或者降溫到680℃-750℃之間的某一其他溫度值，如此循環(huán)作業(yè)，直至加入的原料達到混合爐3的容量；如果混合爐3、3′的容積較小，也可以一次性加熱由步驟(1)得到的原料，這種情況下就不必多次重新快速加熱原料。
(3)在過濾爐6的原料入口17處放置已鋪設(shè)有過濾層20的漏斗5，并用點火器加熱漏斗5和過濾層20至800℃-1000℃，過濾前原料中的硅含量為11.0％或11.5％或11.8％或12.1％或12.2％或12.5％或12.8％或13.5％；(4)將混合爐3、3′內(nèi)的合金熔液倒入漏斗5中，利用漏斗5中的過濾層20對合金熔液進行過濾，過濾的目的之一是除去合金熔液中的鐵、鈦等雜質(zhì)，并利用風機14通過排風管9對過濾爐6的內(nèi)腔抽真空，令過濾爐6內(nèi)腔的氣壓為800Pa或850Pa或900Pa或950Pa或1000Pa的負壓值，從而可使過濾速度加快，同時還可排出過濾爐6內(nèi)的其他有害氣體，過濾結(jié)束之后利用過濾爐燃燒機7將進入過濾爐6內(nèi)的合金熔液加熱至660℃-690℃，同時在合金熔液內(nèi)加入熔劑，熔劑的重量為過濾爐6內(nèi)合金熔液重量的0.5％，或者為0.3-1.2％之間的其他數(shù)值；并通過過濾爐爐門18對過濾爐6內(nèi)的合金熔液進行攪拌；(5)對步驟(4)得到的合金熔液取樣快速分析其中的硅、鐵、鈦、錳、鎳、銅、鋅、鉻元素的含量，并根據(jù)分析結(jié)果在合金熔液中加入適量的初始鋁和/或硅和/或精煉的初始鋁硅合金，對合金溶液的元素含量進行調(diào)整，直至其成分符合所需生產(chǎn)的鑄造鋁硅合金ZL108的成分；(6)將步驟(5)得到的產(chǎn)品進行表面除渣并靜置10分鐘或15分鐘或20分鐘或25分鐘或30分鐘，除渣可以是人工作業(yè)除渣，也可以是利用機械除渣，然后進行澆鑄，得到所需生產(chǎn)的鑄造鋁硅合金ZL108。澆鑄時合金的溫度為660℃-680℃，并在澆鑄前將鑄造機的錠模用燃燒器加熱以排除水分，在澆鑄開始、中間和結(jié)束時分別取樣化驗分析合金中的硅、鐵、鈦、錳、鎳、銅、鋅、鉻元素的含量，對在澆鑄開始階段澆鑄成型的硅鋁鑄錠和結(jié)束時澆鑄成型的硅鋁鑄錠分別取樣檢查硅鋁鑄錠結(jié)構(gòu)斷口，觀察斷口的均勻程度。
上述步驟(1)中和步驟(4)中熔劑包括重量百分比為氯化鈉56.5％±5％、重量百分比為氯化鉀11.5％±2％、重量百分比為氟化鈉25％±2％、重量百分比為冰晶石7％±2％，四種成分的重量百分比之和為100％。
上述步驟(2)中每批原料通常是按照以下順序向混合爐3、3′內(nèi)加入原料首先倒入液態(tài)的初始鋁，而后倒入精煉過的液態(tài)的鋁硅合金、再依序倒入塊狀硅或液體硅、熔化的濾渣、鋁—硅—錳中間合金和鋁錳中間合金；過濾結(jié)束之后用起重設(shè)備將帶濾渣的漏斗5吊至工作臺上排空漏斗5，然后將排出的半凝固熔液和濾渣送入感應(yīng)爐重新熔煉后，將不熔化的濾渣分離出來，將所得到的熔液進行鑄錠，然后再返回混合爐3、3′。
上面所述的混合爐燃燒機2可采用意大利百得(BALTUR)公司生產(chǎn)的燃燒機，燃燒機型號SPARK35DSG(雙段火)；過濾爐燃燒機7可采用意大利百得(BALTUR)公司生產(chǎn)的燃燒機，燃燒機型號BT75DSG/3V(雙段火)。意大利百得(BALTUR)公司生產(chǎn)的燃燒機國內(nèi)各個大型燃燒機經(jīng)營公司均有代理。
上面所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用新型的構(gòu)思和范圍進行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計構(gòu)思前提下，本領(lǐng)域中普通工程技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案作出的各種變型和改進，均應(yīng)落入本實用新型的保護范圍，本實用新型請求保護的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。
權(quán)利要求1.生產(chǎn)鑄造鋁硅合金設(shè)備，包括機座(4)，其特征在于所述機座(4)的左半部分可翻轉(zhuǎn)傾斜地放置有混合爐(3、3′)，機座(4)的右半部分放置有過濾爐(6)，所述混合爐(3、3′)的上部設(shè)有混合爐燃燒機(2)和混合爐爐門(10)，混合爐(3、3′)頂部的右側(cè)具有出料口(16)，混合爐(3、3′)的出料口(16)與所述過濾爐(6)頂端的原料入口(17)相對應(yīng)，過濾爐(6)的原料入口(17)處設(shè)有漏斗(5)，漏斗(5)內(nèi)設(shè)有過濾層(20)，所述過濾爐(6)的上部設(shè)有過濾爐燃燒機(7)和過濾爐爐門(18)，過濾爐(6)的下部設(shè)有排渣口(19)，過濾爐(6)的底部設(shè)有澆鑄流口(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)鑄造鋁硅合金設(shè)備，其特征在于所述混合爐(3)下部的外表面為向外凸起的圓弧面(25)，圓弧面(25)與多個托滾輪(21)相配合，多個托滾輪(21)安裝在所述機座(4)的頂端，機座(4)的左端安裝有至少一個頂升油缸(1)，每個頂升油缸(1)的活塞桿與所述混合爐(3)的左側(cè)壁相連，每個頂升油缸(1)通過管路與液壓控制裝置相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)鑄造鋁硅合金設(shè)備，其特征在于所述混合爐(3)和所述過濾爐(6)的內(nèi)腔分別通過排風管(9)與外界相通，排風管(9)上串聯(lián)有管蝶閥(15)、煙氣冷卻器(12)和風機(14)，所述頂升油缸(1)的數(shù)量為2-4個，多個所述托滾輪(21)分成二排布置，每個托滾輪(21)安裝在滾輪軸(23)上，滾輪軸(23)分成二排沿縱向安裝在所述機座(4)的頂端，每排所述托滾輪(21)的數(shù)量為4-10個，所述過濾層(20)采用10-20mm的鋁硅渣制成，過濾層(20)的厚度為50-100mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)鑄造鋁硅合金設(shè)備，其特征在于所述混合爐(3)下部的外表面為向外凸起的圓弧面(25)，圓弧面(25)與頂端具有凹弧的托板(22)相配合，托板(22)安裝在所述機座(4)的頂端，機座(4)的左端安裝有至少一個機械升降裝置(24)，每個機械升降裝置(24)的升降桿與所述混合爐(3′)的左側(cè)壁相連，混合爐(3′)的右側(cè)壁與多個支撐桿(26)的頂端相連，多個支撐桿(26)的底端分別與所述機座(4)鉸接相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)鑄造鋁硅合金設(shè)備，其特征在于所述過濾層(20)采用10-20mm的鋁硅渣制成，過濾層(20)的厚度為50-100mm，所述混合爐(3)和所述過濾爐(6)的內(nèi)腔分別通過排風管(9)與外界相通，排風管(9)上串聯(lián)有管蝶閥(15)、煙氣冷卻器(12)和風機(14)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生產(chǎn)鑄造鋁硅合金設(shè)備，其特征在于所述機械升降裝置(24)的數(shù)量為2-4個，所述支撐桿(26)的數(shù)量為2-4個。
專利摘要一種生產(chǎn)鑄造鋁硅合金設(shè)備，包括機座，所述機座的左半部分可翻轉(zhuǎn)傾斜地放置有混合爐，機座的右半部分放置有過濾爐，所述混合爐的上部設(shè)有混合爐燃燒機和混合爐爐門，混合爐頂部的右側(cè)具有出料口，混合爐的出料口可與所述過濾爐頂端的原料入口相對應(yīng)，過濾爐的原料入口處設(shè)有漏斗，漏斗內(nèi)設(shè)有過濾層，所述過濾爐的上部設(shè)有過濾爐燃燒機和過濾爐爐門，過濾爐的下部設(shè)有排渣口，過濾爐的底部設(shè)有澆鑄流口。其目的是提供一種工藝設(shè)備簡單，可高效除去有害元素，能耗低，污染少，污染易治理，可利用電熱法制取的鋁硅合金生產(chǎn)各種牌號的鑄造鋁硅合金的生產(chǎn)鑄造鋁硅合金設(shè)備。
文檔編號C22C21/02GK2905820SQ20062011373
公開日2007年5月30日 申請日期2006年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月29日
發(fā)明者謝奇, 張?zhí)烨? 楊明生, 康朝陽, 張道臨, 楊大偉, 程紅星, 孫懷德, 甄瑞平 申請人:登封電廠集團鋁合金有限公司