一种石墨转子升降系统及电解铝液精炼设备的制作方法

本实用新型涉及铝及铝合金生产领域，具体而言，涉及一种石墨转子升降系统及电解铝液精炼设备。

背景技术：

目前，铝及铝合金熔铸是利用电解铝液(或铝锭)、返回废料、中间合金为主要原料，经熔化、保温、精炼、铸造后形成外形各异的产品，如扁锭、圆锭、铸轧卷等。其主要的工艺过程为熔炼、熔体处理、铸造三个方面。这三个方面都涉及到对液态铝及铝合金进行四个方面的处理:即合金化、温度与成分均匀化、净化以及细化处理。所以从技术的层面来讲，熔铸的关键点或者是核心就是如何解决以上四个方面的熔融金属铝液处理问题。铝及铝合金熔铸工艺过程中,对熔液里所溶入的气体和含有的非金属夹杂物处理不当时,就会在铸锭中造成疏松、气孔、夹渣等冶金缺陷,这些缺陷直接影响着最终产品质量,特别是内部组织和性能。因此,必须采取措施予以防止和清除。为了防止和清除上述的冶金缺陷,除对熔铸过程的熔液氧化和烧损采取防止措施外,关键在于采取熔液处理技术。而现有技术中，在铝及铝合金熔融净化中所需要用到的搅拌升降装置结构较为复杂，且使用时不能很好地将固料与铝合金熔融液体充分混合。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种石墨转子升降系统旨在改善现有铝合金熔融净化过程用到的搅拌升降装置结构复杂且不能很好地将固料与铝合金熔融液体进行充分的混合的问题。

本实用新型还提供了一种电解铝液精炼设备，旨在提高最终所得铝液纯度。

本实用新型是这样实现的：

一种石墨转子升降系统，包括石墨转子系统、升降系统和喷粉管，石墨转子系统包括第一电动机、轴座、转轴和叶轮，第一电动机通过第一传动机构与转轴的一端连接，轴座套设于转轴的外壁，叶轮设置于转轴远离轴座的一端，转轴内设置有贯穿转轴两端的喷粉通道，喷粉通道与喷粉管连通；升降系统包括横梁、立柱、第二传动机构和第二电动机，横梁滑动套设于立柱，第二电动机设置于立柱的一端，第二电动机与第二传动机构连接，第二传动机构与横梁连接，横梁与轴座连接。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，横梁具有相互连接的第一连接部和第二连接部，第二连接部与第二传动机构连接，第一连接部套设于立杆，立柱设置有滑轨，第一连接部设置有与滑轨配合的滚轮。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，立柱的顶端靠近第二电动机处设置有第一限位块，第一连接部靠近第二电动机的一端设置有第一行程限位开关，第一限位块与第一行程开关相互配合。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，立柱的底端靠近第二齿轮处设置有第二限位块，第一连接部靠近第二齿轮的一端设置有第二行程限位开关，第二限位块与第二行程限位开关相互配合。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，

转轴包括相互连接的主动轴和石墨转轴，石墨转轴的一端与叶轮连接，另一端与主动轴可拆卸连接。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，第一传动机构包括主动轮、从动轮和履带，主动轮设置于第一电动机，从动轮设置于主动轴远离叶轮的一端，履带同时与主动轮和从动轮连接。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，主动轴与石墨转轴通过连接件连接，连接件与主动轴螺纹连接，石墨转轴与连接件卡接。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，连接件的相对两端分别开设置有开口相反的第一腔体和第二腔体，主动轴的一端设置于第一腔体内；连接件对应于第二腔体的底壁设置有连接柱，石墨转轴远离叶轮的一端设置有配合腔，连接柱设置于配合腔内，连接件对应第二腔体的内壁设置有多个凸块，石墨转轴远离叶轮的一端的外壁设置有与凸块相互配合的“L”形配合槽。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，连接件的外壁设置有隔热套，隔热套与轴座法兰连接。

一种电解铝液精炼设备，包括上述的石墨转子升降系统。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过上述设计得到的石墨转子升降系统，使用时，石墨转子系统和升降系统的相互配合作用能够使得石墨转子升降系统在铝液精炼过程中能够很好地对铝液进行搅拌，同时喷粉管、喷粉通道、石墨转轴、和叶轮的相互配合使精炼剂与铝液混合更充分，且整个装置结构简单，需要人工操作步骤少，有效节省了人力成本。本实用新型通过上述设计得到的电解铝液精炼设备由于在精炼过程中精炼剂与铝液充分地混合使得最终得到的铝液纯度更高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型实施方式提供的石墨转子升降系统的结构示意图；

图2是图1中升降系统的结构示意图；

图3是图1中第一连接部和第二连接部相互配合的结构示意图；

图4是图1中石墨转子系统的结构示意图；

图5是图1中轴座与转轴相互配合的剖视图；

图6是图5中主动轴、连接件和石墨转轴相互配合的局部剖视图；

图7是石墨转轴靠近连接件的一端的局部示意图；

图8是叶轮的结构示意图。

图标：10-石墨转子升降系统；11-石墨转子系统；111-第一电动机；112-轴座；113-转轴；114-主动轴；115-连接件；116-石墨转轴；117-主动轮；118-从动轮；119-第一传动机构；131-轴座；132-隔热套；133-喷粉通道；134-第一腔体；135-第二腔体；136-连接柱；137-配合腔；138-凸块；139-配合槽；151-轴承；152-叶轮；153-履带；154-顶盖；12-升降系统；121-立柱；122-横梁；123-第二电动机；124-第二传动机构；125-第一齿轮；126-第二齿轮；127-滑轨；128-滚轮；129-第一连接部；141-第二连接部；142-第一限位块；143-第一限位行程开关；144-第二限位块；145-第二限位行程开关；146-链条；13-喷粉管。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

实施例

如图1所示，石墨转子升降系统10包括喷粉管13和相互连接的石墨转子系统11和升降系统12，喷粉管13与石墨转子系统11连接。

升降系统12包括横梁122和立柱121，横梁122的一端滑动套设在立柱121上，与立柱121相对的另一端和石墨转子系统11连接。

如图1和图2所示，立柱121的顶端设置有第二电动机123，第二电动机123连接有第二传动机构124，第二传动机构124与横梁122连接，第二电动机123通过带动第二传动机构124运动，再由第二传动机构124带动横梁122上下运动以实现升降系统12带动石墨转子系统11做上下运动。

第二传动机构124包括第一齿轮125、链条146和第二齿轮126，该第一齿轮125设置于第二电动机123上，第二齿轮126设置于石墨转子升降系统10的底端，且与第一齿轮125相对，链条146用于连接第一齿轮125和第二齿轮126。第二电动机123转动则带动第一齿轮125转动，第一齿轮125、第二齿轮126和链条146相互配合，也即是第一齿轮125转动，并通过链条146带动第二齿轮126转动和链条146运动，链条146与横梁122连接，通过第一齿轮125带动第二齿轮126和链条146的运动以实现第二传动机构124带动横梁122的上下运动，进而带动石墨转子系统11的上下运动。

需要指出的是，在本实用新型的其他实施例中，第二传动机构124还可以是丝杠传动等传动方式。

如图1和图3所示，横梁122与立柱121的连接端具有相互连接的第一连接部129和第二连接部141。其中，第二连接部141与第二传动机构124的链条146连接，第二连接部141能够在链条146的带动下上下移动，同时，本实施例中，第一连接部129套设于立柱121，第一连接部129的相对两端分别设置有两个滚轮128，立柱121的相对两侧分别设置有一个滑轨127，滚轮128与滑轨127相互配合，减小了第一连接部129与立柱121之间的摩擦，使得第一连接部129在立柱121上的滑动更加顺畅，进一步使得第二传动机构124能够更好地带动横梁122上下运动。

需要指出的是，在本实用新型的其他实施例中，可以根据需要调整滚轮128和滑轨127的数量。

立柱121的顶部靠近第二电动机123处设置有第一限位块142，立柱121的底部设置有第二限位块144，第一连接部129靠近第二电动机123的一端设置有与第一限位块142配合的第一限位行程开关143，第一连接部129远离第一限位块142的一端设置有与第二限位块144配合的第二限位行程开关145。当横梁122向上运动至靠近第一限位块142处时，第一限位行程开关143的触杆与第一限位块142接触，则触杆将其与第一限位块142的接触信号传递至第一限位行程开关143内部，第一限位行程开关143则控制第二电动机123停止上升方向的转动，横梁122则不再上升。第二限位块144与第二限位行程开关145的工作原理与第一限位块142和第一限位行程开关143的工作原理相同。

如图1和图4所示，石墨转子系统11包括第一电动机111、转轴113、叶轮152和轴座131。

第一电动机111通过第一传动机构119带动转轴113转动，叶轮152与转轴113远离第一传动机构119的一端连接，轴座131套设于转轴113远离叶轮152的一端，且轴座131与横梁122连接。在本实施例中，第一传动机构119包括主动轮117、从动轮118和履带153，主动轮117设置于第一电动机111，从动轮118设置于转轴113远离叶轮152的一端，第一电动机111转动则带动主动轮117转动，主动轮117通过履带153带动从动轮118转动，进而转轴113转动，进一步带动叶轮152转动。

需要指出的是，在本实用新型的其他实施例中，第一传动机构119的传动方式还可以是涡轮蜗杆传动、皮带传动和链条传动等传动方式。

如图5所示，转轴113包括主动轴114、连接件115和石墨转轴116，连接件115的相对两端分别与主动轴114和石墨转轴116连接，主动轴114与连接件115螺纹连接，石墨转轴116与连接件115卡接，主动轴114设置于轴座112内。

需要指出的是，在本实用新型的其他实施例中，主动轴114与连接件115的连接也可以是卡接等其他可拆卸连接方式，石墨转轴116与连接件115的连接也可以是螺纹连接等其他可拆卸连接方式。

如图4、图6和图7所示，连接件115的相对两端分别开设有第一腔体134和第二腔体135，第一腔体134的开口和第二腔体135的开口相对，连接件115对应第一腔体134的内壁设置有内螺纹，主动轴114远离从动轮118的一端的外壁设置有外螺纹，主动轴114远离从动轮118的一端设置于第一腔体134内，内螺纹与外螺纹相互配合实现主动轴114与连接件115的可拆卸连接。第二腔体135内设置有连接柱136，石墨转轴116远离叶轮152的一端设置有配合腔137，连接柱136插入配合腔137内；连接件115对应第二腔体135的内壁设置有3个凸块138，石墨转轴116远离叶轮152的一端的外壁设置有3个“L”形配合槽139，凸块138与配合槽139相互配合实现连接件115与石墨转轴116的相对固定。

将主动轴114插入连接件115的第一腔体134内，沿螺纹方向转动实现主动轴114与连接件115的连接，将连接件115的连接柱136插入石墨转轴116的配合腔137内，同时，凸块138沿“L”形配合槽139的形状，从字母“L”的顶部滑动到其尾部，以实现连接件115与石墨转轴116的连接。

需要指出的是，在本实用新型的其他实施例中，凸块138与配合槽139的的数量可以根据需要做调整，其可以是2个也可以是3个以上。

需要指出的是，在本实用新型的其他实施例中，也可以是连接件115对应第二腔体135的侧壁开设通孔，采用将楔形块拆入通孔，与设置在石墨转轴116远离叶轮152的一端的外壁上开设的凹槽相配合来实现连接件115与石墨转轴116的卡接。

如图1和图5所示，转轴113设置有贯穿其相对两端的喷粉通道133，即喷粉通道133贯穿主动轴114、连接件115和石墨转轴116。该喷粉通道133与喷粉管13连通。

如图4和图5所示，轴座112通过设置在其内部相对两端的轴承151与主动轴114连接，轴座112顶部的轴承151与从动轮118之间还设置有顶盖154。

连接件115的外壁套设有隔热套132，隔热套132与轴座112法兰连接。由于连接件115是金属制成，导热性强，一旦外界温度过高则连接件115的温度就会升高，则影响石墨转子系统11的工作，设置隔热套132的目的是防止连接件115的温度过高。

如图4和图8所示，叶轮152套设于石墨转轴116远离连接件115的一端。

石墨转子升降系统10的工作过程：打开开关，升降系统12运行，带动石墨转子系统11向下运动，当石墨转轴116与叶轮152浸没入铝液中时，喷粉系统运行，精炼剂与惰性气体从喷粉管13进入喷粉通道133最终进入铝液内，经石墨转轴116与叶轮152的充分搅拌混合均匀，工作5-10分钟后关闭喷粉系统，升降系统12带动石墨转子系统11上升搅拌过程停止。

综上所述，升降系统12与石墨转子系统11的相互配合作用能够使得石墨转子升降系统10在铝液精炼过程中能够很好地对铝液进行搅拌，同时喷粉管13与喷粉通道133与石墨转轴116和叶轮152的相互配合使惰性气体带着精炼剂与铝液与充分混合，且整个装置结构简单，需要人工操作步骤少，有效节省了人力成本。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。