一种电解铝液连续铸轧生产铝板的熔炼装置及熔炼方法与流程

1.本发明具体涉及铝板熔炼技术领域，具体是一种电解铝液连续铸轧生产铝板的熔炼装置及熔炼方法。


背景技术：

2.铝板基的生产方法主要有两种：热轧板坯再冷轧和铸轧板坯再冷轧，其中热轧法的生产过程是：铝锭重熔-铸造锭坯-切头尾-铣面-锭坯加热-热粗轧-热精轧-冷轧-拉弯矫直-成品板基，而铸轧法的生产过程是：铝锭重熔-连续铸轧-冷轧-拉弯矫直-成品板基。
3.无论采用热轧法还是铸轧法生产铝板均需要对铝锭进行重铸，现有技术中的铝锭重铸方法是将铝锭堆放于熔炼炉中进行高温熔铸，铝锭堆放后由于各铝锭所处的位置不同导致受热不均匀，造成了铝锭融化速度缓慢，进而降低了铝锭的熔炼效率。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种电解铝液连续铸轧生产铝板的熔炼装置及熔炼方法，以解决上述背景技术中提出的现有技术中的铝锭重铸方法是将铝锭堆放于熔炼炉中进行高温熔铸，铝锭堆放后由于各铝锭所处的位置不同导致受热不均匀，造成了铝锭融化速度缓慢，进而降低了铝锭的熔炼效率的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电解铝液连续铸轧生产铝板的熔炼装置，应用于铝锭的熔炼，包括熔炼炉，所述熔炼炉包括：炉体；熔炼组件，所述熔炼组件通过转轴转动安装于炉体的内部，控制熔炼组件旋转，以使铝锭熔炼过程中形成的液态铝液流动以及使软化状态的铝锭没入铝液；所述熔炼组件从上到下依次设置有第一熔炼位、第二熔炼位和第三熔炼位，其中：第三熔炼位，用于堆积铝液以及接收软化状态的铝锭，以使软化状态的铝锭没入铝液中；第二熔炼位，与第三熔炼位连通，具有堆积铝液的存储容积；还用于使超出存储容积的铝液流入第三熔炼位中；第一熔炼位，与第二、第三熔炼位连通，用于堆积铝锭，并在铝锭熔炼过程中向第二、第三熔炼位提供液态铝液；还用于在铝锭熔炼过程中向第三熔炼位提供软化状态的铝锭。
6.作为本发明进一步的方案：所述第一熔炼位为上端开口的漏斗型结构，第一熔炼位底部与转轴之间形成有第一间隙；所述第二熔炼位和第三熔炼位均为环状结构，且第二熔炼位和第三熔炼位与转轴之间形成有第二间隙。
7.作为本发明再进一步的方案：所述转轴分为设置于熔炼组件内部的内轴段以及设置于熔炼组件外部的外轴段，所述外轴段为中空结构，且外轴段通过至少一根第二下料管
与所述熔炼组件连通。
8.作为本发明再进一步的方案：还包括有对所述熔炼炉进行支撑的基座，所述基座上安装有带动所述转轴旋转的第二驱动机构，所述第二驱动机构包括第二电机，所述第二电机的输出端固定安装有主齿轮，所述转轴的下端固定安装有齿圈，所述主齿轮与所述齿圈啮合。
9.作为本发明再进一步的方案：所述炉体的侧壁中设置有保温层，所述炉体的侧壁中还安装有至少一个超声波发生器。
10.作为本发明再进一步的方案：所述炉体的上部还设置有接料口，所述接料口的进料侧设置有密封门，所述接料口的出料侧设置于熔炼组件的上方。
11.作为本发明再进一步的方案：所述基座的一侧固定安装有第一侧边支架，所述第一侧边支架上设置有向接料口提供铝锭的第一进料机构以及调节第一进料机构位置的第一驱动机构，所述第一进料机构包括转动安装于第一侧边支架上的底座、至少两个设置于底座中的进料组件以及带动所述进料组件移动的调节机构，所述底座的一侧开设有出料口，两个所述进料组件之间形成有铝锭存储区间，控制所述调节机构带动进料组件移动，调节铝锭存储区间的存储容量，对加入熔炼炉内部的铝锭数量进行调节。
12.作为本发明再进一步的方案：所述进料组件包括壳体，所述壳体的上部开设有进料口，所述壳体的左右两侧开设有排料口，所述壳体位于排料口上设置有闸门。
13.作为本发明再进一步的方案：所述第一驱动机构包括固定安装于第一侧边支架上的安装座，所述安装座中滑动安装有升降座，安装座上还转动安装有螺杆，所述螺杆与所述升降座螺纹连接，所述安装座上还固定安装有导向杆，所述导向杆与所述升降座滑动连接；所述升降座上转动安装有连接杆，所述连接杆的上端与所述底座转动连接。
14.作为本发明再进一步的方案：所述第一进料机构具有接取铝锭的第一位置和将铝锭倒入接料口的第二位置，所述第一进料机构在第一位置时处于水平状态，用于接收待熔炼的铝锭，所述第一进料机构在第二位置时处于向下倾斜的位置。
15.作为本发明再进一步的方案：所述基座上还固定安装有第二侧边支架，所述第二侧边支架上设置有第二进料机构，所述第二进料机构包括至少一个进料泵，所述进料泵的出料端连通有进料管，所述进料管连通有进料通道；所述转轴的内轴段为中空结构，转轴的内轴段与进料通道连通，且转轴的内轴段上开设有至少一个喷孔，在本实施例中，第二进料机构用于为熔炼组件的清洗提供清洗剂，所述清洗剂为清渣剂，用于去除熔炼组件表面附着的残渣，清渣剂通入熔炼组件后与残渣反应发热，以使残渣从熔炼组件表面脱落。
16.作为本发明再进一步的方案：所述转轴的内轴段和外轴段并不连通，避免内轴段中的物质进入外轴段中排出。
17.一种电解铝液连续铸轧生产铝板的熔炼装置，包括以下步骤：s100、确定铝锭的重熔量、熔炼温度和熔炼时间，基于铝锭的重熔量向第一进料机构中装入铝锭；s200、对熔炼炉进行预热，当温度达到预设温度时，通过第一进料机构向熔炼炉中的熔炼组件进料，进料过程中控制熔炼组件旋转；s300、进料完成后，升高熔炼炉内部温度至熔炼温度，保持熔炼组件旋转；s400、达到熔炼时间后，打开第二下料管的阀门，接取铝液。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明在熔炼炉中转动设置熔炼组件，熔炼组件从上到下依次设置有第一熔炼位、第二熔炼位和第三熔炼位，控制熔炼组件旋转，使铝锭熔炼过程中形成的液态铝液流动以及使软化状态的铝锭没入铝液，从而提高铝锭的受热均匀度，避免铝锭局部受热，进而使得铝锭融化更加快速，提高铝锭的熔炼效率。
附图说明
19.图1为电解铝液连续铸轧生产铝板的熔炼装置的结构示意图。
20.图2为图1中a处的局部放大示意图。
21.图3为电解铝液连续铸轧生产铝板的熔炼装置中熔炼炉的结构示意图。
22.图4为电解铝液连续铸轧生产铝板的熔炼装置中熔炼组件的结构示意图。
23.图5为电解铝液连续铸轧生产铝板的熔炼装置的侧视图。
24.图6为电解铝液连续铸轧生产铝板的熔炼装置中第一进料机构的俯视图。
25.图7为电解铝液连续铸轧生产铝板的熔炼装置中进料组件的结构示意图。
26.图8为电解铝液连续铸轧生产铝板的熔炼方法的流程图。
27.图中：1-基座、11-第一侧边支架、12-第二侧边支架；2-熔炼炉、21-炉体、22-保温层、23-超声波发生器、24-接料口、25-转轴；3-第一驱动机构、31-安装座、32-升降座、33-导向杆、34-螺杆、35-连接杆、36-第一电机；4-第一进料机构、41-底座、42-进料组件、421-壳体、422-进料口、423-排料口、424-闸门、43-出料口、44-调节机构；5-第二进料机构、51-进料管、52-进料泵、53-进料通道；6-第二驱动机构、61-第二电机、62-主齿轮、63-齿圈；7-熔炼组件、71-第一熔炼位、72-第二熔炼位、73-第三熔炼位、74-第一下料管、75-第二下料管。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.铝板基的生产方法主要有两种：热轧板坯再冷轧和铸轧板坯再冷轧，其中热轧法的生产过程是：铝锭重熔-铸造锭坯-切头尾-铣面-锭坯加热-热粗轧-热精轧-冷轧-拉弯矫直-成品板基，而铸轧法的生产过程是：铝锭重熔-连续铸轧-冷轧-拉弯矫直-成品板基。
30.无论采用热轧法还是铸轧法生产铝板均需要对铝锭进行重铸，现有技术中的铝锭重铸方法是将铝锭堆放于熔炼炉中进行高温熔铸，铝锭堆放后由于各铝锭所处的位置不同导致受热不均匀，造成了铝锭融化速度缓慢，进而降低了铝锭的熔炼效率。
31.基于此，请参阅图1-4，本发明实施例中，一种电解铝液连续铸轧生产铝板的熔炼装置，应用于铝锭的熔炼，具体为：对电解铝液浇铸成的铝锭进行重熔，包括基座1和固定安装于基座1上的熔炼炉2，所述熔炼炉2包括炉体21和熔炼组件7，所述熔炼组件7通过转轴25
转动安装于炉体21的内部，且熔炼组件7从上到下依次设置有第一熔炼位71、第二熔炼位72和第三熔炼位73，第一熔炼位71和第二熔炼位72连通，第二熔炼位72和第三熔炼位73连通，所述第一熔炼位71用于堆积铝锭，所述第二熔炼位72和第三熔炼位73用于堆积铝液，且第一熔炼位71还通过至少一根第一下料管74与第二熔炼位72连通，铝锭装入第一熔炼位71后开始进行熔炼，铝锭在第一熔炼位71中逐渐由固态转化为液态铝液，铝液从下料管74流入第二熔炼位72，控制熔炼组件7旋转，铝液在离心力作用下堆积在第二熔炼位72中，随着铝液不断增加，超过第二熔炼位72存储容积的铝液流入第三熔炼位73中，最后从第三熔炼位73排出；如图4所示，所述第一熔炼位71为上端开口的漏斗型结构，第一熔炼位71底部与转轴25之间形成有第一间隙，铝锭从第一熔炼位71的上部装入后堆积在第一熔炼位71中，随着熔炼时间的增加，固态铝锭逐渐熔炼成铝液后从第一下料管74以及有第一间隙中向下流动；所述第二熔炼位72和第三熔炼位73均为环状结构，且第二熔炼位72和第三熔炼位73与转轴25之间形成有第二间隙；可以理解的是，第一熔炼位71中堆积的铝锭随熔炼时间的增加逐渐软化，最终液化成铝液，第一熔炼位71中的下层铝锭熔炼形成铝液后从第一下料管74流入第二熔炼位72中，接着流入第三熔炼位73中，从而使熔炼组件7底部的铝液逐渐增加，此时，熔炼组件7中的铝液的液位逐渐升高，第一熔炼位71中软化后的铝锭从间隙中向下落入第二熔炼位72和第三熔炼位73中，以使软化后的铝锭没入铝液中，在熔炼过程中通过熔炼组件7带动铝液以及软化后的铝锭运动，提高铝锭的受热均匀度，避免铝锭局部受热，从而提高铝锭的熔炼效果。
32.还有，所述转轴25分为设置于熔炼组件7内部的内轴段以及设置于熔炼组件7外部的外轴段，所述外轴段为中空结构，且外轴段通过至少一根第二下料管75与所述熔炼组件7连通，以使液态铝液的排出，可以理解的是，所述第二下料管75上设置有控制铝液流出的阀门装置。
33.在本发明实施例中，所述基座1上安装有带动所述转轴25旋转的第二驱动机构6，所述第二驱动机构6包括第二电机61，所述第二电机61的输出端固定安装有主齿轮62，所述转轴25的下端固定安装有齿圈63，所述主齿轮62与所述齿圈63啮合，用于带动所述转轴25旋转，进而带动所述熔炼组件7在熔炼炉2的内部转动。
34.请参阅图3，在本发明实施例中，所述炉体21的侧壁中设置有保温层，用于对炉体21的内部空间进行保温，所述炉体21的侧壁中还安装有至少一个超声波发生器23，超声波发生器23对液态铝液进行均匀的振动搅拌并在液态铝液中传递振动波能量，将液态铝液中的大块杂质震碎，密度低于熔化铝液的轻杂质会随着振动波的振动作用逐渐漂浮到熔化铝液的上表面，而密度高于熔化铝液的重杂质会随着振动波的振动作用逐渐沉积在熔炼组件7的表面；进一步的，所述炉体21的上部还设置有接料口24，所述接料口24的进料侧设置有密封门，所述接料口24的出料侧设置于熔炼组件7的上方，以使进入接料口24中的铝锭落入熔炼组件7中；另外，所述熔炼组件7上开设有至少一个扒渣口（图中未示出），用于将熔炼过程中产生的残渣排出熔炼组件7，对应的，为了使残渣排出熔炼炉2，所述熔炼炉2上开设有清理
口（图中未示出）。
35.请参阅图1-2和6-7，所述基座1的一侧固定安装有第一侧边支架11，所述第一侧边支架11上设置有向接料口24提供铝锭的第一进料机构4以及调节第一进料机构4位置的第一驱动机构3，所述第一进料机构4包括转动安装于第一侧边支架11上的底座41、至少两个设置于底座41中的进料组件42以及带动所述进料组件42移动的调节机构44，所述底座41的一侧开设有出料口43，用于铝锭出料，两个所述进料组件42之间形成有铝锭存储区间，控制所述调节机构44带动进料组件42移动，调节铝锭存储区间的存储容量，从而对加入熔炼炉2内部的铝锭数量进行调节；进一步的，所述进料组件42包括壳体421，所述壳体421的上部开设有进料口422，所述壳体421的左右两侧开设有排料口423，所述壳体421位于排料口423上设置有闸门424，铝锭由进料口422装入壳体421的内部，控制底座41倾斜，打开闸门424，以使铝锭从一侧排料口423排出，在本实施例中，如图1所示，控制底座41向右下方倾斜，打开壳体421的右侧闸门424，铝锭从右侧排料口423排出；需要说明的是，在对铝锭存储区间的存储容量进行调节过程中，以两个进料组件42为例，先关闭靠近出料口43的进料组件42的闸门424，打开远离出料口43的进料组件42的右侧闸门，调节两个进料组件42之间的距离，向远离出料口43的进料组件42中加入铝锭，控制底座41向右下方倾斜，铝锭进入铝锭存储区间中，当铝锭装满铝锭存储区间后，关闭远离出料口43的进料组件42的右侧闸门，打开靠近出料口43的进料组件42的闸门424，铝锭从出料口43排出，在本实施例中，由于铝锭存储区间的高度和宽度不变，调节两个进料组件42之间的距离即可调节铝锭存储区间的长度，进而调节铝锭存储区间的体积；还有，关于调节机构44的具体结构，本实施例中采用丝杆调节机构，当然也可以采用其他线性调节装置，例如电动推杆，本发明实施例在此不做赘述；另外，所述进料组件42也可以固定安装于底座41上，此时调节铝锭存储区间的存储容量时，只需通过多次进料即可完成。
36.请参阅图1-2，在本发明实施例中，所述第一驱动机构3包括固定安装于第一侧边支架11上的安装座31，所述安装座31中滑动安装有升降座32，安装座31上还转动安装有螺杆34，所述螺杆34与所述升降座32螺纹连接，所述安装座31上还固定安装有导向杆33，所述导向杆33与所述升降座32滑动连接；所述升降座32上转动安装有连接杆35，所述连接杆35的上端与所述底座41转动连接，控制所述螺杆34旋转，带动升降座32上下滑动，进而对底座41的倾斜角度进行调节；需要说明的是，所述第一进料机构4具有接取铝锭的第一位置和将铝锭倒入接料口24的第二位置，所述第一进料机构4在第一位置时处于水平状态，用于接收待熔炼的铝锭，所述第一进料机构4在第二位置时处于向下倾斜的位置，如图1所示，用于将铝锭倒入接料口24。
37.请再次参阅图1、3和4，所述基座1上还固定安装有第二侧边支架12，所述第二侧边支架12上设置有第二进料机构5，所述第二进料机构5包括至少一个进料泵52，所述进料泵52的出料端连通有进料管51，所述进料管51连通有进料通道53；所述转轴25的内轴段为中空结构，转轴25的内轴段与进料通道53连通，且转轴25的内轴段上开设有至少一个喷孔54，在本实施例中，第二进料机构5用于为熔炼组件7的清洗提供清洗剂，所述清洗剂为清渣剂，
用于去除熔炼组件7表面附着的残渣，清渣剂通入熔炼组件7后与残渣反应发热，以使残渣从熔炼组件7表面脱落；需要说明的是，所述转轴25的内轴段和外轴段并不连通，避免内轴段中的物质进入外轴段中排出；另外，所述进料泵52还可以用于通入清水，从而对熔炼组件7表面进行冲洗；所述进料泵52还可以用于向熔炼炉2中通入惰性气体，从而在熔炼前排出熔炼炉2内部的氧气。
38.请参阅图8，本发明还公开了一种电解铝液连续铸轧生产铝板的熔炼方法，包括以下步骤：s100、确定铝锭的重熔量、熔炼温度和熔炼时间，基于铝锭的重熔量向第一进料机构4中装入铝锭；s200、对熔炼炉2进行预热，当温度达到预设温度时，通过第一进料机构4向熔炼炉2中的熔炼组件7进料，进料过程中控制熔炼组件7旋转；s300、进料完成后，升高熔炼炉2内部温度至熔炼温度，保持熔炼组件7旋转；s400、达到熔炼时间后，打开第二下料管75的阀门，接取铝液。
39.在本发明实施例步骤s200中，通过第二驱动机构6中的第二电机61控制熔炼组件7旋转，进一步的，第二电机61具有第一旋转速度和第二旋转速度，第一旋转速度小于第二旋转速度，第一旋转速度用于铝锭的进料，在进料时带动熔炼组件7以第一旋转速度旋转，以使铝锭均匀平铺在第一熔炼位71上；进料完成后带动熔炼组件7以第二旋转速度旋转，促进铝液的流动。
40.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明在熔炼炉中转动设置熔炼组件，熔炼组件从上到下依次设置有第一熔炼位、第二熔炼位和第三熔炼位，控制熔炼组件旋转，使铝锭熔炼过程中形成的液态铝液流动以及使软化状态的铝锭没入铝液，从而提高铝锭的受热均匀度，避免铝锭局部受热，进而使得铝锭融化更加快速，提高铝锭的熔炼效率。
41.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
42.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。