鋁管加工流水線的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及鋁加工【技術(shù)領(lǐng)域】。一種鋁管加工流水線，包括依次設(shè)置的鋁熔化爐、連鑄機(jī)和連續(xù)擠壓機(jī)，鋁熔化爐包括豎置的燃燒爐和位于燃燒爐下方的還原池，燃燒爐上端設(shè)有燃料進(jìn)口和鋁塊投入口、下端設(shè)有鋁液出口，還原池包括同鋁液出口相對(duì)接的鋁液通道和環(huán)繞在鋁液通道外的氣室，鋁液通道的壁為網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)，鋁液通道的出口端和連鑄機(jī)進(jìn)口之間設(shè)置有保溫爐，氣室設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口，連鑄機(jī)的鑄件出口和型腔都為圓形。本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有鋁管制作所存在的進(jìn)給鋁塊不便、熔化不暢、除氧不充分、除氧會(huì)導(dǎo)致鋁管內(nèi)部損傷及表面缺陷的問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】f呂官加工流水線【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及鋁加工【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種鋁管加工流水線。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的進(jìn)行鋁管加工的工藝為通過(guò)平爐將鋁塊(鋁錠)熔化為鋁水，然后通過(guò)連鑄機(jī)將鋁水鑄造為四方形鋁桿，再將方向鋁桿連軋機(jī)軋為圓形鋁桿，最后通過(guò)連續(xù)擠壓機(jī)將圓鋁桿加工為鋁管。熔化鋁錠是過(guò)在平爐中的鋁液表面覆蓋木炭除氧。在中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?21098863，
【公開(kāi)日】為1993年5月26日、名稱為“單流向頂吹氧平爐”的專利文獻(xiàn)中公開(kāi)了一種可用于鋁管加工流水線的平爐。在中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?010106195757，
【公開(kāi)日】為2011年6月22日、名稱為“真空鋁隔條連續(xù)生產(chǎn)方法”的專利文獻(xiàn)中公開(kāi)了現(xiàn)有的鋁管的一種加工方法?，F(xiàn)有的鋁管加工過(guò)程存在以下不足:采用平爐熔融鋁存在進(jìn)給鋁塊到爐體內(nèi)不便、鋁液容易產(chǎn)生倒流而混合在鋁塊中導(dǎo)致鋁塊熔化不暢的問(wèn)題；鋁液同爐膛接觸的面上的氧化鋁不能夠除掉即除氧不充分，會(huì)產(chǎn)生碳粒粘結(jié)在鋁上而使得制作出的鋁管中含有碳粒會(huì)造成鋁管的表面缺陷和內(nèi)部損傷；產(chǎn)品鋁管表面容易產(chǎn)生氧化現(xiàn)象；通過(guò)軋制工藝形成圓鋁桿，工藝步驟多。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型提供了一種投放鋁塊時(shí)方便、鋁液不會(huì)產(chǎn)生倒流現(xiàn)象、直接形成圓鋁桿、除氧充分、除氧工藝不會(huì)導(dǎo)致鋁管內(nèi)部和表面缺陷的鋁管加工流水線，解決了現(xiàn)有鋁管制作所存在的進(jìn)給鋁塊不便、熔化不暢、除氧不充分、除氧會(huì)導(dǎo)致鋁管內(nèi)部損傷及表面缺陷的問(wèn)題。
[0004]以上技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)下列技術(shù)方案解決的:一種鋁管加工流水線，包括依次設(shè)置的鋁熔化爐、連鑄機(jī)和連續(xù)擠壓機(jī)，所述鋁熔化爐包括豎置的燃燒爐和位于燃燒爐下方的還原池，所述燃燒爐上端設(shè)有燃料進(jìn)口和鋁塊投入口、下端設(shè)有鋁液出口，所述還原池包括同所述鋁液出口相對(duì)接的鋁液通道和環(huán)繞在鋁液通道外的氣室，所述鋁液通道的壁為網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)，所述鋁液通道的出口端和連鑄機(jī)進(jìn)口之間設(shè)置有保溫爐，所述氣室設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口，所述連鑄機(jī)的鑄件出口和型腔都為圓形。使用時(shí)鋁塊從鋁塊投入口投入到燃燒爐內(nèi)，燃料(通常為天然氣)和空氣從燃料進(jìn)口輸送到燃燒爐內(nèi)燃燒，燃?xì)猱a(chǎn)生的熱量使鋁塊邊下落邊熔融而形成鋁液，鋁液下落到鋁液出口進(jìn)入鋁液流通通道而輸出到保溫爐，保溫爐中的恒溫的鋁水送到連鑄機(jī)中，連鑄機(jī)鑄出圓形的鋁桿，鋁桿被連續(xù)擠壓機(jī)擠壓成鋁管。一氧化碳從進(jìn)氣口進(jìn)入到氣室中，氣室中的一氧化碳經(jīng)鋁液流通通道壁部的網(wǎng)孔進(jìn)入鋁液流通通道而同鋁液接觸，將鋁液中的氧化鋁還原為鋁，多余的一氧化碳及產(chǎn)生的二氧化碳從出氣口排出氣室。
[0005]作為優(yōu)選，所述鋁熔化爐還包括依次連接在一起的二氧化碳清除瓶、一氧化碳干燥瓶、一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶和循環(huán)泵，所述二氧化碳清除瓶的進(jìn)口同所述出氣口對(duì)接在一起，所述循環(huán)泵的出口同所述進(jìn)氣口對(duì)接在一起，所述循環(huán)泵為增壓泵。從氣室流出的一氧化碳和二氧化碳混合氣流過(guò)二氧化碳清除瓶時(shí)使得二氧化碳分離出，一氧化碳進(jìn)入一氧化碳干燥瓶被干燥后進(jìn)入一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶中，循環(huán)泵經(jīng)一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶中的一氧化碳送到氣室中。使得一氧化碳能夠得到充分利用。二氧化碳清除瓶可以采用物理方法將二氧化碳分離出、也可以從用化學(xué)方法將二氧化碳分離出。采用化學(xué)方法時(shí)所采用的物質(zhì)為氫氧化鈉溶液或氫氧化鈣等可以同二氧化碳產(chǎn)生反應(yīng)的溶液，采用化學(xué)方法分離二氧化碳能夠防止二氧化碳進(jìn)入大氣中，有利于保護(hù)環(huán)境。尤其是用氫氧化鈣溶液分離二氧化碳還存在成本低廉的有益效果。采用增壓泵輸送一氧化碳到氣室內(nèi)，能夠使得氣室內(nèi)的氣壓高于大氣壓，一氧化碳能夠更深地滲入到鋁液中，除氧更為充分徹底。同時(shí)氣室內(nèi)的氣體還能夠?qū)︿X液起到懸浮作用，使得鋁液不容易滲入通道壁部的網(wǎng)格孔、起到提高鋁液流動(dòng)時(shí)的通暢性的作用。
[0006]作為優(yōu)選，所述鋁熔化爐還包括同所述一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶連接在一起的一氧化碳補(bǔ)氣瓶、檢測(cè)一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶氣壓的壓力傳感器，一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶和一氧化碳補(bǔ)氣瓶之間設(shè)有同所述壓力傳感器電連接在一起的控制閥。能夠自動(dòng)補(bǔ)充一氧化碳到一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶中，防止氣室中的一氧化碳不足而導(dǎo)致鋁液沒(méi)有除氧，提高了除氧過(guò)程的可靠性。
[0007]作為優(yōu)選，所述燃料進(jìn)口位于所述燃燒爐的頂部，所述燃料進(jìn)口設(shè)有旋流燃燒器，所述燃燒爐的下端設(shè)有若干一氧化碳進(jìn)入孔。能夠使得燃料被完全充分燃燒，同時(shí)又能夠防止過(guò)量的氧氣同鋁反應(yīng)而導(dǎo)致鋁液的含氧量過(guò)高。使得后續(xù)工序中除氧更為方便。
[0008]作為優(yōu)選，所述一氧化碳進(jìn)入孔的延伸方向同以所述燃燒爐的內(nèi)腔的中心線為中心線的圓柱體的側(cè)面相切，經(jīng)不同一氧化碳進(jìn)入孔進(jìn)入所述燃燒爐內(nèi)的氣流在燃燒爐內(nèi)所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)氣流的旋轉(zhuǎn)方向相同。能夠更加有效地防止鋁被氧化。
[0009]作為優(yōu)選，所述一氧化碳進(jìn)入孔內(nèi)端高外端低。進(jìn)入燃燒爐中的一氧化碳會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)上升移動(dòng)而同下落的鋁液形成對(duì)流，更有利于防止鋁液被氧化和一氧化碳被燃燒掉。
[0010]作為優(yōu)選，所述燃燒爐外部設(shè)有供氣腔，所述一氧化碳進(jìn)入孔沿所述燃燒爐的周向分布，所述一氧化碳進(jìn)入孔的外端通過(guò)所述供氣腔連通在一起。輸入一氧化碳到燃燒爐時(shí)方便，能夠更加方便地防止一氧化碳外泄。
[0011]本實(shí)用新型具有下述優(yōu)點(diǎn):燃燒爐豎直設(shè)置且鋁塊進(jìn)口位于爐體的上端，鋁塊能夠在重力的作用下自動(dòng)前行，投放鋁塊時(shí)省力方便；燃料進(jìn)口同時(shí)設(shè)置于燃燒爐上端，對(duì)燃燒爐內(nèi)部空間的利用率高，不會(huì)產(chǎn)生閑置區(qū)；鋁液出口設(shè)置于燃燒爐的下端，鋁液不會(huì)產(chǎn)生回流現(xiàn)象，鋁液對(duì)鋁塊熔化時(shí)的阻礙作用小，鋁塊熔化時(shí)的通暢性好；通過(guò)一氧除氧，除氧充分、除氧工藝不會(huì)導(dǎo)致鋁管內(nèi)部和表面缺陷；直接形成圓鋁桿，降低了加工工藝。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型流水線的正視示意圖。
[0013]圖2為圖1的A— A剖視放大示意圖。
[0014]圖3為圖1的B—B首I]視放大不意圖。
[0015]圖中:鋁熔化爐1、燃燒爐11、燃料進(jìn)口 111、鋁塊投入口 112、隔離壁113、一氧化碳進(jìn)入孔114、供氣腔115、鋁液出口 116、燃燒爐的內(nèi)腔的中心線為中心線的圓柱體117、還原池12、鋁液通道121、鋁液通道的壁1211、鋁液通道壁上的網(wǎng)孔1212、氣室122、進(jìn)氣口123、出氣口 1264、限壓閥125、旋流燃燒器13、輸氣泵14、二氧化碳清除瓶15、膨脹量吸納縫16、密封體161、一氧化碳干燥瓶17、一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶18、壓力傳感器181、補(bǔ)氣瓶182、控制閥183、循環(huán)泵19、保溫爐2、上溜槽21、下溜槽22、連鑄機(jī)3、鑄件出口 31、型腔32、連續(xù)擠壓機(jī)4、膨脹量吸納縫的寬度W。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0017]參見(jiàn)圖1，一種鋁管加工流水線，包括依次設(shè)置的鋁熔化爐1、保溫爐2、連鑄機(jī)3和連續(xù)擠壓機(jī)4。
[0018]鋁熔化爐I包括燃燒爐11和還原池12。
[0019]燃燒爐11豎直設(shè)置。燃燒爐11上端部設(shè)有燃料進(jìn)口 111和鋁塊投入口 112。燃料進(jìn)口 111和鋁塊投入口 112通過(guò)隔離壁113隔開(kāi)。燃料進(jìn)口 111和鋁塊投入口 112并排設(shè)置。燃料進(jìn)口 111安裝有旋流燃燒器13。燃料進(jìn)口和鋁塊投入口的該位置的有益效果為:建筑上料平臺(tái)時(shí)方便，能夠提高進(jìn)料和進(jìn)燃?xì)鈺r(shí)的方便性。結(jié)構(gòu)緊湊性好。不會(huì)產(chǎn)生鋁塊進(jìn)料時(shí)砸到爐體壁部的現(xiàn)象，安全性好。
[0020]燃燒爐11的下端設(shè)有若干一氧化碳進(jìn)入孔114。一氧化碳進(jìn)入孔114內(nèi)端高外端低。一氧化碳進(jìn)入孔114沿燃燒爐11的周向分布。燃燒爐11外部設(shè)有供氣腔115。一氧化碳進(jìn)入孔114的外端通過(guò)供氣腔115連通在一起。供氣腔115同輸氣泵14的出口端連
接在一起。
[0021]燃燒爐11底部設(shè)有鋁液出口 116。
[0022]還原池12位于燃燒爐11下方。還原池12和燃燒爐11之間設(shè)有膨脹量吸納縫16。膨脹量吸納縫16內(nèi)填充有密封體161。密封體161由高溫硬質(zhì)耐火纖維制作而成。膨脹量吸納縫的寬度W為6毫米。確保熱脹或還原池沉降量不同時(shí)，燃燒爐的重量不會(huì)壓在還原池上。從而不易產(chǎn)生開(kāi)裂現(xiàn)象。
[0023]還原池12包括同鋁液出口 116相對(duì)接的鋁液通道121和氣室122。氣室122環(huán)繞在鋁液流通道121外。氣室122設(shè)有進(jìn)氣口 123和出氣口 124。
[0024]鋁熔化爐I還包括串聯(lián)在一起的二氧化碳清除瓶15、一氧化碳干燥瓶17、一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶18和循環(huán)泵19。二氧化碳清除瓶15的進(jìn)口同出氣口 124對(duì)接在一起。二氧化碳清除瓶15的進(jìn)口同出氣口 124之間設(shè)有限壓閥125。二氧化碳清除瓶15內(nèi)裝有氫氧化鈣溶液。一氧化碳干燥瓶17內(nèi)裝有硫酸。一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶18內(nèi)設(shè)有壓力傳感器181。一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶18的出口還同輸氣泵14的進(jìn)口連接在一起。一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶18還同補(bǔ)氣瓶182連接在一起。一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶18和一氧化碳補(bǔ)氣瓶182之間設(shè)有控制閥183。控制閥183為電磁閥?？刂崎y183通過(guò)補(bǔ)氣控制單元(圖中沒(méi)有畫出)同壓力傳感器181電連接在一起。循環(huán)泵19為增壓泵。循環(huán)泵19的出口同進(jìn)氣口 123對(duì)接在一起。
[0025]鋁液通道121的出口端通過(guò)上溜槽21同保溫爐2的進(jìn)口對(duì)接在一起。保溫爐2的進(jìn)口位于保溫爐的上端。上溜槽21為供鋁液流入保溫爐2的管體。保溫爐2為現(xiàn)有結(jié)構(gòu)、只是現(xiàn)有的保溫爐的進(jìn)出口的位置同本實(shí)用新型中的不一樣，現(xiàn)有的進(jìn)出口都設(shè)置于保溫爐的底部。保溫爐3的底部設(shè)有出口，出口通過(guò)下溜槽22同中間包的進(jìn)口連通。中間包在圖中沒(méi)有畫出。中間包的出口同連鑄機(jī)3的進(jìn)口對(duì)接在一起。連鑄機(jī)3為在現(xiàn)有的連鑄機(jī)基礎(chǔ)上將鑄件出口 31和型腔32由矩形改為了圓形。[0026]連續(xù)擠壓機(jī)4為現(xiàn)有設(shè)備。連續(xù)擠壓機(jī)4設(shè)置在連鑄機(jī)鑄件出口 31后。
[0027]參見(jiàn)圖2，一氧化碳進(jìn)入孔的延伸方向C同以燃燒爐的內(nèi)腔的中心線為中心線的圓柱體117的側(cè)面相切。經(jīng)不同一氧化碳進(jìn)入孔進(jìn)入燃燒爐11內(nèi)的氣流在燃燒爐內(nèi)所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)氣流的旋轉(zhuǎn)方向相同。
[0028]參見(jiàn)圖3，鋁液通道的壁1211為網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)。鋁液通道壁上的網(wǎng)孔1212的開(kāi)口面積不足以使鋁液流出。
[0029]使用時(shí)，參見(jiàn)圖1到圖3，將燃料(本實(shí)施例中所用的燃料為天然氣)和空氣經(jīng)位于燃料進(jìn)口 111的旋流燃燒器13輸入到燃燒爐11中，燃料以旋轉(zhuǎn)的方式下降而進(jìn)行燃燒，鋁塊從鋁塊投入口 112投入到燃燒爐11內(nèi)被燃料燃燒產(chǎn)生的熱量而熔化，鋁液經(jīng)鋁液出口116進(jìn)入到鋁液通道121。輸送泵14將一氧化碳中轉(zhuǎn)罐18中的一氧化碳輸入到供氣腔115中、使得一氧化碳從一氧化碳進(jìn)入口孔114中輸入道燃燒爐11內(nèi)。一氧化碳以旋流上升的方式形成包裹住燃燒爐11中的鋁液并產(chǎn)生燃燒而將燃燒爐11中多余的氧消耗掉，起到防止鋁被氧化的作用。循環(huán)泵19將一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶18中的一氧化碳從進(jìn)氣口 123通入氣室122，氣室122內(nèi)的一氧化碳從鋁液通道壁部的網(wǎng)孔1212進(jìn)入到鋁液通道121而將鋁液中的氧化鋁還原為鋁。壓力閥125的開(kāi)啟壓力為1.5個(gè)大氣壓，從而使得氣室122中的壓力保持為1.5個(gè)大氣壓。只要壓力為1.5個(gè)大氣壓以上則能夠使輸入鋁液中的深度符合要求且鋁液流動(dòng)時(shí)的通暢性較好。氣室122內(nèi)的一氧化碳及產(chǎn)生的二氧化碳的混合物經(jīng)出氣口124和限壓閥125后進(jìn)入到二氧化碳清除瓶15內(nèi)，其中二氧化碳和氫氧化鈣溶液產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而清除掉，一氧化碳繼續(xù)進(jìn)入一氧化碳干燥瓶17內(nèi)而被硫酸去除掉水分，干燥的一氧化碳進(jìn)入到一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶中18中。當(dāng)壓力傳感器181檢測(cè)到一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶18中的氣壓低于0.5個(gè)大氣壓時(shí)，控制裝置使控制閥183開(kāi)啟，補(bǔ)氣瓶182向一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶18中補(bǔ)充一氧化碳，當(dāng)一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶8中的氣壓上升到I個(gè)大氣壓時(shí)控制閥183關(guān)閉。該步驟中只要一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶中的壓力不高于氣室中的壓力時(shí)關(guān)閉控制閥即可。開(kāi)啟壓力設(shè)計(jì)為0.5個(gè)大氣壓能夠降低增壓泵的負(fù)載。鋁液通道121內(nèi)的鋁水通過(guò)上溜槽21從保溫爐2的上端送人到保溫爐2內(nèi)，保溫爐2內(nèi)的鋁水從保溫爐的底部流出后經(jīng)下溜槽22送到中間包。中間包中的鋁水送到連鑄機(jī)3而形成橫截面為圓形的鋁桿。通過(guò)連續(xù)擠壓機(jī)4將鋁桿制作成鋁管。
【權(quán)利要求】
1.一種鋁管加工流水線，包括依次設(shè)置的鋁熔化爐、連鑄機(jī)和連續(xù)擠壓機(jī)，其特征在于，所述鋁熔化爐包括豎置的燃燒爐和位于燃燒爐下方的還原池，所述燃燒爐上端設(shè)有燃料進(jìn)口和鋁塊投入口、下端設(shè)有鋁液出口，所述還原池包括同所述鋁液出口相對(duì)接的鋁液通道和環(huán)繞在鋁液通道外的氣室，所述鋁液通道的壁為網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)，所述鋁液通道的出口端和連鑄機(jī)進(jìn)口之間設(shè)置有保溫爐，所述氣室設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口，所述連鑄機(jī)的鑄件出口和型腔都為圓形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁管加工流水線，其特征在于，所述鋁熔化爐還包括依次連接在一起的二氧化碳清除瓶、一氧化碳干燥瓶、一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶和循環(huán)泵，所述二氧化碳清除瓶的進(jìn)口同所述出氣口對(duì)接在一起，所述循環(huán)泵的出口同所述進(jìn)氣口對(duì)接在一起，所述循環(huán)泵為增壓泵。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋁管加工流水線，其特征在于，所述鋁熔化爐還包括同所述一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶連接在一起的一氧化碳補(bǔ)氣瓶、檢測(cè)一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶氣壓的壓力傳感器，一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶和一氧化碳補(bǔ)氣瓶之間設(shè)有同所述壓力傳感器電連接在一起的控制閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的鋁管加工流水線，其特征在于，所述燃料進(jìn)口位于所述燃燒爐的頂部，所述燃料進(jìn)口設(shè)有旋流燃燒器，所述燃燒爐的下端設(shè)有若干一氧化碳進(jìn)入孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋁管加工流水線，其特征在于，所述一氧化碳進(jìn)入孔的延伸方向同以所述燃燒爐的內(nèi)腔的中心線為中心線的圓柱體的側(cè)面相切，經(jīng)不同一氧化碳進(jìn)入孔進(jìn)入所述燃燒爐內(nèi)的氣流在燃燒爐內(nèi)所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)氣流的旋轉(zhuǎn)方向相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋁管加工流水線，其特征在于，所述一氧化碳進(jìn)入孔內(nèi)端高外端低。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋁管加工流水線，其特征在于，所述燃燒爐外部設(shè)有供氣腔，所述一氧化碳進(jìn)入孔沿所述燃燒爐的周向分布，所述一氧化碳進(jìn)入孔的外端通過(guò)所述供氣腔連通在一起。
【文檔編號(hào)】C22B5/12GK203613248SQ201320812082
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2013年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月11日
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