一种铝制品回收熔铸设备及熔铸方法与流程

本发明涉及铝制品熔铸，具体涉及一种铝制品回收熔铸设备及熔铸方法。

背景技术：

1、目前通过废铝的回收和重新熔铸可减少对新铝的需求，降低资源消耗。

2、废铝在熔炼过程中会产生氢气等气体溶解在铝液中，其中产生氢气的原因在于废铝或其他原始铝材料中可能含有一些含氢杂质，如水分、湿度或有机物；且当铝与氧气相遇并发生氧化反应时，也会产生氢气。除了氢气等气体外，还有其他夹杂物。铝液在凝固过程中，由于冷却速度快，氢气难以从固态铝中逸出，可能导致针孔、疏松等铸造缺陷，影响合金的性能。基于以上原因，在使用废铝熔铸时需要对铝液进行精炼以确保铸造产品质量，为了去除熔体中的气体和夹杂物，通常使用净化气体进行处理，净化气体通常是氮气或氩气。这些气体不会与铝发生反应，并且具有稳定性和惰性，因此被用于在熔炼过程中保护熔体免受空气中的氧气和水蒸气污染，具体通过气体通入、气体冒炼、吸附有害物质实现精炼排气。

3、现有技术通过使用机械搅拌加辅助气（净化气体）搅拌，为了单位时间熔炼更多的废铝，用于熔炼的加热炉本身具有较大容积，净化气体通入熔融态的铝液后直接冒出铝液，与铝液混合的时间较短，同时没有形成与铝液进行混合的相对更小的空间，净化气体分散性差，不能有效吸附并排出氢气等有害物质，精炼排气不彻底而影响后续的铸造质量。

技术实现思路

1、针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种铝制品回收熔铸设备及熔铸方法，能够有效解决现有技术净化气体与铝液混合时间较短，没有形成与铝液进行混合的相对更小的空间，净化气体分散性差的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

3、本发明提供一种铝制品回收熔铸设备，包括：

4、炉体，所述炉体用于盛放、加热熔炼铝料；

5、搅拌净化组件，安装于炉体的内部,包括：

6、沿自身轴线上下运动的同时绕自身轴线周期变速旋转运动的主轴管，所述主轴管上端开放、用于形成自上而下的净化气流；

7、均匀分布在主轴管上的小空间净化单元，所述小空间净化单元包括筒体、内柱塞管、内搅拌管、风轮和轴向旋转及位移机构，所述筒体固定于主轴管上，所述内柱塞管的外周面与筒体的内周面气密配合，所述内柱塞管朝向主轴管的一端开放、另一端封闭，所述轴向旋转及位移机构设置于内柱塞管的封闭一端，所述筒体的筒身均匀开设有多个外长槽口，所述内柱塞管的管身开设有至少一个内长槽口，所述内柱塞管在变化离心力以及轴向旋转及位移机构的作用下进行旋进或旋退运动，所述筒体与内柱塞管之间形成容积可变的小净化空间，所述内长槽口保持与其中一个外长槽口相连通，所述内搅拌管贯穿筒体、主轴管设置并与之转动连接，所述内搅拌管的管身均匀开设有多个出气口一，所述内搅拌管的管身均匀固定设置有短杆，所述风轮固定套设于内搅拌管处于主轴管内的部分，所述内搅拌管处于主轴管内的一端为开放端。

8、进一步地，每两个相邻的所述外长槽口之间宽度小于外长槽口的宽度。

9、进一步地，所述轴向旋转及位移机构包括螺旋杆、螺旋帽和弹性件，所述螺旋杆与螺旋帽为传动螺纹连接，所述螺旋杆与螺旋帽相远一端分别与内柱塞管、筒体固定，所述弹性件套设在螺旋杆与螺旋帽上，所述弹性件用于在无离心力时下使螺旋杆或螺旋帽复位。

10、进一步地，所述主轴管的下端封闭，所述主轴管的下端之上连通有至少一组环形阵列分布的副轴管，所述副轴管的管身均匀开设有多个排出气口二，自靠近所述主轴管的一端至远离主轴管的一端方向，出气口二的密度逐渐增大。

11、进一步地，所述搅拌净化组件还包括导流管，所述导流管同轴固定设置于主轴管内，且导流管与主轴管之间固定有底杆，所述导流管的管身且在小空间净化单元的对应位置开设有出气口三。

12、进一步地，还包括周壁净化组件，所述周壁净化组件包括多纵环形阵列布置在炉体上的出气口四，每纵出气口四自上至下方向密度逐渐增大，所述炉体的外表面且在每纵出气口四处固定罩设有分流罩，所述分流罩具有相对于炉体的内侧斜面，所述内侧斜面自上至下方向至炉体的宽度逐渐增大，所述分流罩的底部通过管连接有分气器，所述分气器与主轴管均通过管道连接有高压净化气罐。

13、进一步地，还包括出液组件，所述出液组件包括均匀开设在炉体内底部的出液口一，所述炉体的外底部气密转动设置有转盘，所述转盘内开设有与出液口一位置一一对应且尺寸大小相同的出液口二，所述出液口二可绕自身轴线旋转以使转盘与出液口一连通或堵塞，所述炉体的外底部且在转盘的外侧固定罩设有集液斗。

14、一种铝制品回收熔铸设备的熔铸方法，将铝材加入炉体内进行加热熔融，主轴管绕自身轴线同时做上下运动以及变速旋转运动，通过主轴管向风轮产生自上而下的净化气流以及向内搅拌管通入净化气流，内柱塞管在离心力轴向旋转及位移机构的作用下同时做绕自身轴线旋转以及轴向运动，改变内柱塞管与筒体形成的小净化空间的容积，使内长槽口轮流与多个外长槽口连通，以向小净化空间抽排铝液，内搅拌管因风轮受净化气流影响而绕自身轴线旋转，使短杆搅拌的同时通过出气口一向小净化空间通入净化气流。

15、本发明提供的技术方案，与已知的现有技术相比，具有如下有益效果：

16、本设备一方面，主轴管可绕自身轴线周期变速旋转，以使处于筒体内的内柱塞管所受离心力周期变化，内柱塞管在轴向旋转及位移机构以及变化离心力的共同作用下相对于筒体轴向旋进或旋退，内柱塞管与筒体所形成的小净化空间发生周期性变化，将铝液抽入或排出小净化空间，净化气流在通过内搅拌管、出气口一排入小净化空间，同时通过风轮带动内搅拌管和短杆旋转以使铝液与净化气体充分结合以净化；另一方面，主轴管可沿自身轴线上下运动以改变小净化空间相对于炉体的位置，在上述过程中，内长槽口与不同方位的外长槽口连通，目的均使抽排筒体周侧内不同位置的铝液，形成多个与铝液进行混合、位置可变的小净化空间，净化气体分散性好，可有效吸附并排出氢气等有害物质，实现精炼排气。

技术特征：

1.一种铝制品回收熔铸设备，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种铝制品回收熔铸设备，其特征在于，每两个相邻的所述外长槽口（2211）之间宽度小于外长槽口（2211）的宽度。

3.如权利要求1所述的一种铝制品回收熔铸设备，其特征在于，所述轴向旋转及位移机构（225）包括螺旋杆（2251）、螺旋帽（2252）和弹性件（2253），所述螺旋杆（2251）与螺旋帽（2252）为传动螺纹连接，所述螺旋杆（2251）与螺旋帽（2252）相远一端分别与内柱塞管（222）、筒体（221）固定，所述弹性件（2253）套设在螺旋杆（2251）与螺旋帽（2252）上，所述弹性件（2253）用于在无离心力时下使螺旋杆（2251）或螺旋帽（2252）复位。

4.如权利要求1所述的一种铝制品回收熔铸设备，其特征在于，所述主轴管（21）的下端封闭，所述主轴管（21）的下端之上连通有至少一组环形阵列分布的副轴管（23），所述副轴管（23）的管身均匀开设有多个排出气口二（231），自靠近所述主轴管（21）的一端至远离主轴管（21）的一端方向，出气口二（231）的密度逐渐增大。

5.如权利要求1所述的一种铝制品回收熔铸设备，其特征在于，所述搅拌净化组件（2）还包括导流管（24），所述导流管（24）同轴固定设置于主轴管（21）内，且导流管（24）与主轴管（21）之间固定有底杆（242），所述导流管（24）的管身且在小空间净化单元（22）的对应位置开设有出气口三（241）。

6.如权利要求1所述的一种铝制品回收熔铸设备，其特征在于，还包括周壁净化组件（4），所述周壁净化组件（4）包括多纵环形阵列布置在炉体（1）上的出气口四（41），每纵出气口四（41）自上至下方向密度逐渐增大，所述炉体（1）的外表面且在每纵出气口四（41）处固定罩设有分流罩（42），所述分流罩（42）具有相对于炉体（1）的内侧斜面，所述内侧斜面自上至下方向至炉体（1）的宽度逐渐增大，所述分流罩（42）的底部通过管连接有分气器（43），所述分气器（43）与主轴管（21）均通过管道连接有高压净化气罐（3）。

7.如权利要求1所述的一种铝制品回收熔铸设备，其特征在于，还包括出液组件（5），所述出液组件（5）包括均匀开设在炉体（1）内底部的出液口一（51），所述炉体（1）的外底部气密转动设置有转盘（52），所述转盘（52）内开设有与出液口一（51）位置一一对应且尺寸大小相同的出液口二（53），所述出液口二（53）可绕自身轴线旋转以使转盘（52）与出液口一（51）连通或堵塞，所述炉体（1）的外底部且在转盘（52）的外侧固定罩设有集液斗（54）。

8.一种如权利要求1—7任一项所述的铝制品回收熔铸设备的熔铸方法，其特征在于，将铝材加入炉体（1）内进行加热熔融，主轴管（21）绕自身轴线同时做上下运动以及变速旋转运动，通过主轴管（21）向风轮（224）产生自上至下的净化气流以及向内搅拌管（223）通入净化气流，内柱塞管（222）在离心力轴向旋转及位移机构（225）的作用下同时做绕自身轴线旋转以及轴向运动，改变内柱塞管（222）与筒体（221）形成的小净化空间的容积，使内长槽口（2221）轮流与多个外长槽口（2211）连通，以向小净化空间抽排铝液，内搅拌管（223）因风轮（224）受净化气流影响而绕自身轴线旋转，使短杆（2232）搅拌的同时通过出气口一（2231）向小净化空间通入净化气流。

技术总结
本发明涉及铝制品熔铸技术领域，具体涉及一种铝制品回收熔铸设备及熔铸方法。本发明提供一种铝制品回收熔铸设备，包括：炉体，所述炉体用于盛放、加热熔炼铝料；搅拌净化组件，包括：沿自身轴线上下运动的同时绕自身轴线周期变速旋转运动的主轴管，所述主轴管上端开放、用于形成自上而下的净化气流；均匀分布在主轴管上的小空间净化单元，所述小空间净化单元包括筒体、内柱塞管、内搅拌管、风轮、轴向旋转及位移机构，所述筒体固定于主轴管上。本设备可形成多个与铝液进行混合、位置可变的小净化空间，净化气体分散性好，可有效吸附并排出氢气等有害物质，实现精炼排气。

技术研发人员：郭志明,伍韵洁
受保护的技术使用者：广州龙鑫蓄热工业炉有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/29