一种合金材料的制备装置及制备方法

技术领域

本发明涉及铁合金材料制备技术领域，具体为一种合金材料的制备装置及制备方法。

背景技术

合金，是由两种或两种以上的金属与金属或非金属经一定方法所合成的具有金属特性的混合物。一般通过熔合成均匀液体和凝固而得。根据组成元素的数目，可分为二元合金、三元合金和多元合金，铁合金指的是铁与一种或几种元素组成的中间合金，主要用于钢铁冶炼。

在铁合金材料的制备时，首先是将铁矿石进行破碎细化碾磨，然后进行选矿，将铁矿石进行筛选后进行分成杂质含量不同的几批次，然后将其投放入电热熔融炉内，然后向其中加入碳粉和白云石粉，碳粉能提高电热熔融炉内的温度和提供还原物质C，白云石粉能使熔化后的铁水不会黏在电热熔炉内壁，在此过程中，至少存在以下问题有待改善：

在进行选矿时，不同杂质含量的铁矿粉被放入相同的熔融炉内进行熔融，其熔融的质量和效果自然不同，不能根据不同杂质含量的铁矿粉选择相适应铁矿粉熔融方式；

在进行铁合金材料的制备时，首先要进行铁矿粉的熔融，然后进行精炼，铁矿粉熔融后要将其倒出然后倒入精炼炉内进行精炼，此过程不仅需要人为置换或者机械置换，且在此过程中有大量的热量溢出，在放入精炼炉后需要再次进行加热，经济效益低；

在进行铁矿粉的熔融时，都是将铁矿粉直接倒入电热熔融炉内，铁矿粉进入电热熔融炉内会堆在一起，影响其熔融效率。

为此，提出一种合金材料的制备装置及制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种合金材料的制备装置及制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种合金材料的制备装置及制备方法，包括电热熔炉；

设于电热熔炉上用于清理废料的炉盖及其设于电热熔炉下用于支撑电热熔炉的支架，所述电热熔炉上设置有混输单元；

设于电热熔炉内底部的电热器，所述电热熔炉内固定连接有导热板，所述导热板将电热熔炉的内腔分为导热板上方的除杂腔和导热板下方的精炼腔，且所述导热板上开设有出口，所述精炼腔内侧壁上部开设有排气口。

优选的，所述混输单元包括送料筒，所述送料筒贯穿电热熔炉上端中心侧壁并固定连接，所述送料筒内贯穿伸出并转动连接有主轴，所述主轴上端固定连接有电机，所述电机放置在弹簧支吊架上，所述弹簧支吊架固定连接在电热熔炉上端面上，所述主轴在送料筒内的区域固定连接有螺旋片，所述螺旋片和送料筒内壁密封且转动连接。

优选的，所述送料筒上贯穿伸出并固定连接有用于和铁矿粉输送管道连接的大管，所述大管相邻设置有用于和碳粉管道连接的小管，所述小管贯穿伸出并固定连接在送料筒上端侧壁。

优选的，所述送料筒底部固定连接有固定片，所述固定片下发设置有离心片，所述离心片上端面外边缘呈环形等间距固定连接有滑杆，所述滑杆上端贯穿伸出固定片并滑动连接，所述主轴贯穿伸出离心片并活动连接，所述离心片上端面中心活动连接有控制筒，所述主轴上固定连接有方形限位杆，所述方形限位杆贯穿伸入控制筒并与控制筒滑动连接，所述控制筒外侧壁呈环形等间距固定连接有多个离心杆，所述离心片采用耐高温绝热材料制成。

优选的，所述离心片被主轴贯穿处的内壁开设有斜环槽，所述主轴上固定连接有凸起，所述凸起伸入斜环槽并活动连接。

优选的，所述主轴上固定连接有竖板，所述竖板底部固定连接有刮板，所述刮板上方等间距设置有多个漏板，所述漏板均和竖板固定连接，每个所述漏板上均密集开设有漏孔，且每个所述漏板上的漏孔内径相同，多个所述漏板自上而下排列，每层漏板的漏孔自上而下依次减小，且所述漏孔的最小内径大于送入颅内的铁矿粉和碳粉的标准直径，所述竖板上最上层的一个漏板上端面开设有容废腔，所述竖板上开设有直径小于铁矿粉和碳粉的标准直径的细孔。

优选的，所述电热熔炉内的精炼腔内设置有精炼筒，所述主轴贯穿伸出精炼筒并与精炼筒固定连接，所述主轴下端贯穿伸出精炼腔底部并密封转动连接，所述主轴下端开设有充氧腔，所述精炼筒内开始有方形通道，所述充氧腔上端和方形通道相邻侧壁上开始有多个使气体通过的通孔，所述精炼筒外壁固定连接有多个搅杆，所述精炼筒上的多个搅杆上的间隙处开设有充氧孔。

优选的，所述精炼筒为方形，且所述方形通道上端铰接有耐热片，且所述耐热片的铰接点处于通孔下方相邻区域，所述通孔和排气口在同一水平线上，所述耐热片上的铰接点处设置有扭簧。

优选的，所述方形通道内壁嵌入有两个导电片，所述导电片和终端应急报警系统相连通，所述耐热片上固定连接有金属片，所述金属片和导电片在以耐热片的铰接轴为轴线的弧形运动路径上，且在初始状态下，所述耐热片在扭簧的扭转应力下呈十五度角倾斜。

优选的，一种合金材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：预热：启动电热器对电热熔炉进行预热，通过温度测量仪器仪表测量电热熔炉内的温度达到标准温度后，启动电机并同时使铁矿粉管道内的铁矿粉通过大管进入炉内，碳粉管道内的碳粉通过小管进入炉内。

S2：熔融：铁矿粉在电热熔炉内熔融为铁水，并进行初步除杂；

S3：精炼及充氧：铁水进入电热熔炉内后被氧气管充氧混合，铁水中的碳被高温氧化成一氧化碳气体而溢出，其他杂质则形成氧化物进入精炼腔内底部成为炉渣，这样能够降低铁水中的含碳量和杂质含量，从而得到相对标准的铁合金；

S4：预警、清理：在电热熔炉内的铁水接近灌满时，终端应急报警系统应急停止该装置的工作并提醒工作人员及时处理，倒出电热熔炉内的铁水，并对电热熔炉内进行清理，通过向充氧腔内灌入空气，将方形通道内的铁水挤压逼出方形通道。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过将铁矿粉管道卡箍连接在大管上，将碳粉管道和小管卡箍连接，启动电热器对电热熔炉进行预热，通过温度测量仪器仪表测量电热熔炉内的温度达到标准温度后，启动电机并同时使铁矿粉管道内的铁矿粉通过大管进入炉内，碳粉管道内的碳粉通过小管进入炉内；

本发明通过铁矿粉和碳粉分别通过大管和小管进入送料筒内，电机通过其输出轴带动主轴转动，主轴上固定连接的螺旋片转动，从而对铁矿粉和碳粉进行螺旋输送，这样做的好处是，铁矿粉和碳粉在螺旋片内能够进行初步的混合，有利于碳粉能够较为均匀的辅助铁矿粉的融化，且螺旋片在进行输送时也能够作为密封装置，防止电热熔炉上部的除杂腔内的热量通过碳粉和铁矿粉的输出通道即送料筒逸散，造成热量的流失，且可以防止大量热量冲击在送料筒内并使送料筒内部的铁矿粉在送料筒内提前融化从而造成碳粉和铁矿粉的输出通道的堵塞；

本发明通过铁矿粉和碳粉被螺旋输送下落到离心片上，方形限位杆贯穿伸入控制筒并与控制筒滑动连接的设计使控制筒能够上下移动，且能够跟随主轴同步转动，主轴转动带动控制筒转动，从而使落在离心片上的铁矿粉和碳粉发生离心运动，进一步混合后被离心甩落，这样能防止下落的铁矿粉和碳粉部分集中在电热熔炉内除杂腔内的某一处，而是较为平均的洒落出去，且这样也能有效的防止铁矿粉和碳粉结块，堆在一起不易融化的问题；

本发明通过在主轴转动时，主轴上固定连接的凸起转动，由于凸起在斜环槽内运动，而主轴是不能上下移动的，因此斜环槽上的竖向的位移作用在离心片上，又由于离心片上固定连接的滑杆只能上下移动不能转动，因此在主轴带动凸起转动时，离心片上下移动震荡，从而使从离心片上离心送出的铁矿粉和碳粉所洒落的范围更大，更加有利于铁矿粉的融化；

本发明通过由于离心片位于送料筒的正下方，且离心片采用耐高温绝热材料制成的设计，这样能够有效的再次进一步的防止电热熔炉上部除杂腔内热量冲击送料筒，使大量热量冲击在送料筒内并使送料筒内部的铁矿粉在送料筒内提前融化从而造成碳粉和铁矿粉的输出通道的堵塞的问题；

本发明通过主轴转动带动竖板转动，竖板上固定连接的漏板转动，铁矿粉和碳粉从离心片上离心洒落并洒落在竖板上的最上面的一个漏板上，铁矿粉和碳粉在最上面的漏板中融化，铁矿粉和碳粉融化后的内径小于该漏板上的漏孔时下落到下一层漏板上继续被融化，铁矿粉和碳粉中颗粒粒径大于最上面一层的漏板上的漏孔内径的难以融化的杂质会集中在最上面一层的漏板的容废腔内，从而实现初步的除杂；

本发明通过漏板设计为扇形，能够具有除杂效果同时漏板在转动时能够促进除杂腔内的铁矿粉的融化效果，可改变扇形的大小，当增大漏板扇形的面积时，除杂能力增强，促进铁矿粉融化能力减弱，当减小漏板面积时，除杂能力减弱，促进铁矿粉融化能力增强，具体选择漏板的扇形面积，以送入的铁矿粉中的杂质含量而定，也就是说，本设计能够通过送入的铁矿粉的杂质含量的不同，选择相适宜的漏板；

本发明通过电热熔炉内的除杂腔上的铁矿粉融化成铁水后通过出口进入精炼腔后，将氧气管转动连接在充氧腔底部开口上，氧气从充氧腔内进入向上移动，经过通孔的导向后冲开耐热片并继续在方形通道内向下移动，然后首先将通过充氧孔进入方形通道内的铁水逼出方形通道，氧气然后通过充氧孔进入到精炼腔内部的铁水中，主轴转动带动精炼筒转动，精炼筒上固定连接的搅杆转动，从而对冲入铁水中的氧气进行搅散均化，以促使铁水中的碳被高温氧化成一氧化碳气体而溢出，其他杂质则形成氧化物进入精炼腔内底部成为炉渣，这样能够降低铁水中的含碳量和杂质含量，从而得到相对标准的铁合金，相对于传统的向电热熔炉内充入氧气，本装置能够直接将氧气充入铁水内且较为均匀的分散在铁水中，能够使制成的铁合金的杂质含量和碳含量更低，质量更好；

本发明通过电热器设置在电热熔炉底部的精炼腔的内底部的设计使电热器产生的热量向上逸散时，热量通过导热板的传导进入电热熔炉上部的除杂腔内，这样能够使电热熔炉下部的精炼腔的热量远大于电热熔炉上端的除杂腔内的热量，这样当除杂腔内的热能将铁矿粉融化为铁水下流时，精炼腔内更大的热量能够促使流入精炼腔内的铁水中的碳粉高温氧化成一氧化碳气体从排气口内溢出，排气口和废气处理设备相连以处理废气；碳粉在电热熔炉内受高温高热发出大量的热量从而促使铁矿粉融化还原；

本发明通过在充入定量的氧气后便停止充入氧气，随着铁水在精炼腔内的液面上升，铁水通过充氧孔灌入方形通道内的液面上升，当上升至耐热片区域时，继续上升将使耐热片以其铰接轴为轴线转动，在耐热片转动至和方形通道内壁垂直时，被方形通道内壁限位从而不能再移动，从而防止铁水通过通孔和充氧腔流出发生泄漏；

本发明通过在耐热片转动至和方形通道内壁垂直时，耐热片上的金属片和两个导电片接触，从而发送信号给终端应急报警系统，终端应急报警系统应急响应，同时使该装置停止工作并提醒工作人员及时处理，以防止电热熔炉内的精炼腔内铁水液面继续上升从排气口处泄漏；

本发明通过在使用完成后，可通过向充氧腔内灌入空气，将方形通道内的铁水挤压逼出方形通道，便于该装置的后续清理及使用，本装置的设计能够防止了传统工艺中在进行铁矿粉的熔融，然后进行精炼，铁矿粉熔融后要将其倒出然后倒入精炼炉内进行精炼，此过程不仅需要人为置换或者机械置换，且在此过程中有大量的热量溢出，在放入精炼炉后需要再次进行加热，经济效益低的问题。

附图说明

图1为本发明整体结构视图；

图2为本发明的正视图；

图3为本发明的侧剖图；

图4为本发明向视图；

图5为本发明的送料筒的整体视图；

图6为本发明的竖板的整体结构视图；

图7为本发明的精炼筒的内视图；

图8为本发明的图5的A的放大图；

图9为本发明的图3的B的放大图；

图10为本发明的图7的C的放大图；

图11为本发明的主轴和控制筒的结合视图。

图中：

1、电热熔炉；11、炉盖；12、支架；13、电热器；14、导热板；15、排气口；16、出口；2、混输单元；21、电机；22、主轴；23、螺旋片；24、弹簧支吊架；25、送料筒；3、大管；31、小管；4、固定片；41、离心片；42、滑杆；43、控制筒；44、离心杆；5、斜环槽；51、凸起；6、竖板；61、漏板；62、漏孔；63、刮板；64、容废腔；65、细孔；7、精炼筒；71、充氧腔；72、方形通道；73、通孔；74、充氧孔；75、搅杆；8、耐热片；81、扭簧；82、导电片；83、金属片。

实施方式

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。

请参阅图1至图11，本发明提供一种技术方案：

一种合金材料的制备装置及制备方法，包括电热熔炉1；

设于电热熔炉1上用于清理废料的炉盖11及其设于电热熔炉1下用于支撑电热熔炉1的支架12，所述电热熔炉1上设置有混输单元2；

设于电热熔炉1内底部的电热器13，所述电热熔炉1内固定连接有导热板14，所述导热板14将电热熔炉1的内腔分为导热板14上方的除杂腔和导热板14下方的精炼腔，且所述导热板14上开设有出口16，所述精炼腔内侧壁上部开设有排气口15。

所述混输单元2包括送料筒25，所述送料筒25贯穿电热熔炉1上端中心侧壁并固定连接，所述送料筒25内贯穿伸出并转动连接有主轴22，所述主轴22上端固定连接有电机21，所述电机21放置在弹簧支吊架24上，所述弹簧支吊架24固定连接在电热熔炉1上端面上，所述主轴22在送料筒25内的区域固定连接有螺旋片23，所述螺旋片23和送料筒25内壁密封且转动连接。

所述送料筒25上贯穿伸出并固定连接有用于和铁矿粉输送管道连接的大管3，所述大管3相邻设置有用于和碳粉管道连接的小管31，所述小管31贯穿伸出并固定连接在送料筒25上端侧壁。

工作时，将铁矿粉管道卡箍连接在大管3上，将碳粉管道和小管31卡箍连接，启动电热器13对电热熔炉1进行预热，通过温度测量仪器仪表测量电热熔炉1内的温度达到标准温度后，启动电机21并同时使铁矿粉管道内的铁矿粉通过大管3进入炉内，碳粉管道内的碳粉通过小管31进入炉内；

铁矿粉和碳粉分别通过大管3和小管31进入送料筒25内，电机21通过其输出轴带动主轴22转动，主轴22上固定连接的螺旋片23转动，从而对铁矿粉和碳粉进行螺旋输送，这样做的好处是，铁矿粉和碳粉在螺旋片23内能够进行初步的混合，有利于碳粉能够较为均匀的辅助铁矿粉的融化，且螺旋片23在进行输送时也能够作为密封装置，防止电热熔炉1上部的除杂腔内的热量通过碳粉和铁矿粉的输出通道即送料筒25逸散，造成热量的流失，且可以防止大量热量冲击在送料筒25内并使送料筒25内部的铁矿粉在送料筒25内提前融化从而造成碳粉和铁矿粉的输出通道的堵塞，可将送料筒25外壁涂覆耐高温绝热材料，从而防止热量传导进入送料筒25内。

作为本发明的一种实施例，所述送料筒25底部固定连接有固定片4，所述固定片4下发设置有离心片41，所述离心片41上端面外边缘呈环形等间距固定连接有滑杆42，所述滑杆42上端贯穿伸出固定片4并滑动连接，所述主轴22贯穿伸出离心片41并活动连接，所述离心片41上端面中心活动连接有控制筒43，所述主轴22上固定连接有方形限位杆，所述方形限位杆贯穿伸入控制筒43并与控制筒43滑动连接，所述控制筒43外侧壁呈环形等间距固定连接有多个离心杆44，所述离心片41采用耐高温绝热材料制成。

工作时，铁矿粉和碳粉被螺旋输送下落到离心片41上，方形限位杆贯穿伸入控制筒43并与控制筒43滑动连接的设计使控制筒43能够上下移动，且能够跟随主轴22同步转动，主轴22转动带动控制筒43转动，从而使落在离心片41上的铁矿粉和碳粉发生离心运动，进一步混合后被离心甩落，这样能防止下落的铁矿粉和碳粉部分集中在电热熔炉1内除杂腔内的某一处，而是较为平均的洒落出去，且这样也能有效的防止铁矿粉和碳粉结块，堆在一起不易融化的问题。

作为本发明的一种实施例，所述离心片41被主轴22贯穿处的内壁开设有斜环槽5，所述主轴22上固定连接有凸起51，所述凸起51伸入斜环槽5并活动连接。

工作时，在主轴22转动时，主轴22上固定连接的凸起51转动，由于凸起51在斜环槽5内运动，而主轴22是不能上下移动的，因此斜环槽5上的竖向的位移作用在离心片41上，又由于离心片41上固定连接的滑杆42只能上下移动不能转动，因此在主轴22带动凸起51转动时，离心片41上下移动震荡，从而使从离心片41上离心送出的铁矿粉和碳粉所洒落的范围更大，更加有利于铁矿粉的融化；

由于离心片41位于送料筒25的正下方，且离心片41采用耐高温绝热材料制成的设计，这样能够有效的再次进一步的防止电热熔炉1上部除杂腔内热量冲击送料筒25，使大量热量冲击在送料筒25内并使送料筒25内部的铁矿粉在送料筒25内提前融化从而造成碳粉和铁矿粉的输出通道的堵塞的问题。

作为本发明的一种实施例，所述主轴22上固定连接有竖板6，所述竖板6底部固定连接有刮板63，所述刮板63上方等间距设置有多个漏板61，所述漏板61均和竖板6固定连接，每个所述漏板61上均密集开设有漏孔62，且每个所述漏板61上的漏孔62内径相同，多个所述漏板61自上而下排列，每层漏板61的漏孔62自上而下依次减小，且所述漏孔62的最小内径大于送入颅内的铁矿粉和碳粉的标准直径，所述竖板6上最上层的一个漏板61上端面开设有容废腔64，所述竖板6上开设有直径小于铁矿粉和碳粉的标准直径的细孔65。

工作时，主轴22转动带动竖板6转动，竖板6上固定连接的漏板61转动，铁矿粉和碳粉从离心片41上离心洒落并洒落在竖板6上的最上面的一个漏板61上，铁矿粉和碳粉在最上面的漏板61中融化，铁矿粉和碳粉融化后的内径小于该漏板61上的漏孔62时下落到下一层漏板61上继续被融化，铁矿粉和碳粉中颗粒粒径大于最上面一层的漏板61上的漏孔62内径的难以融化的杂质会集中在最上面一层的漏板61的容废腔64内，从而实现初步的除杂；

本设计中漏板61设计为扇形，能够具有除杂效果同时漏板61在转动时能够促进除杂腔内的铁矿粉的融化效果，可改变扇形的大小，当增大漏板61扇形的面积时，除杂能力增强，促进铁矿粉融化能力减弱，当减小漏板61面积时，除杂能力减弱，促进铁矿粉融化能力增强，具体选择漏板61的扇形面积，以送入的铁矿粉中的杂质含量而定，也就是说，本设计能够通过送入的铁矿粉的杂质含量的不同，选择相适宜的漏板61。

作为本发明的一种实施例，所述电热熔炉1内的精炼腔内设置有精炼筒7，所述主轴22贯穿伸出精炼筒7并与精炼筒7固定连接，所述主轴22下端贯穿伸出精炼腔底部并密封转动连接，所述主轴22下端开设有充氧腔71，所述精炼筒7内开始有方形通道72，所述充氧腔71上端和方形通道72相邻侧壁上开始有多个使气体通过的通孔73，所述精炼筒7外壁固定连接有多个搅杆75，所述精炼筒7上的多个搅杆75上的间隙处开设有充氧孔74。

工作时，电热熔炉1内的除杂腔上的铁矿粉融化成铁水后通过出口16进入精炼腔后，将氧气管转动连接在充氧腔71底部开口上，氧气从充氧腔71内进入向上移动，经过通孔73的导向后冲开耐热片8并继续在方形通道72内向下移动，然后首先将通过充氧孔74进入方形通道72内的铁水逼出方形通道72，氧气然后通过充氧孔74进入到精炼腔内部的铁水中，主轴22转动带动精炼筒7转动，精炼筒7上固定连接的搅杆75转动，从而对冲入铁水中的氧气进行搅散均化，以促使铁水中的碳被高温氧化成一氧化碳气体而溢出，其他杂质则形成氧化物进入精炼腔内底部成为炉渣，这样能够降低铁水中的含碳量和杂质含量，从而得到相对标准的铁合金，相对于传统的向电热熔炉1内充入氧气，本装置能够直接将氧气充入铁水内且较为均匀的分散在铁水中，能够使制成的铁合金的杂质含量和碳含量更低，质量更好；

电热器13设置在电热熔炉1底部的精炼腔的内底部的设计使电热器13产生的热量向上逸散时，热量通过导热板14的传导进入电热熔炉1上部的除杂腔内，这样能够使电热熔炉1下部的精炼腔的热量远大于电热熔炉1上端的除杂腔内的热量，这样当除杂腔内的热能将铁矿粉融化为铁水下流时，精炼腔内更大的热量能够促使流入精炼腔内的铁水中的碳粉高温氧化成一氧化碳气体从排气口15内溢出，排气口15和废气处理设备相连以处理废气；碳粉在电热熔炉1内受高温高热发出大量的热量从而促使铁矿粉融化还原。

作为本发明的一种实施例，所述所述精炼筒7为方形，且所述方形通道72上端铰接有耐热片8，且所述耐热片8的铰接点处于通孔73下方相邻区域，所述通孔73和排气口15在同一水平线上，所述耐热片8上的铰接点处设置有扭簧81。

工作时，在充入定量的氧气后便停止充入氧气，随着铁水在精炼腔内的液面上升，铁水通过充氧孔74灌入方形通道72内的液面上升，当上升至耐热片8区域时，继续上升将使耐热片8以其铰接轴为轴线转动，在耐热片8转动至和方形通道72内壁垂直时，被方形通道72内壁限位从而不能再移动，从而防止铁水通过通孔73和充氧腔71流出发生泄漏。

作为本发明的一种实施例，所述方形通道72内壁嵌入有两个导电片82，所述导电片82和终端应急报警系统相连通，所述耐热片8上固定连接有金属片83，所述金属片83和导电片82在以耐热片8的铰接轴为轴线的弧形运动路径上，且在初始状态下，所述耐热片8在扭簧81的扭转应力下呈十五度角倾斜。

工作时，在耐热片8转动至和方形通道72内壁垂直时，耐热片8上的金属片83和两个导电片82接触，从而发送信号给终端应急报警系统，终端应急报警系统应急响应，同时使该装置停止工作并提醒工作人员及时处理，以防止电热熔炉1内的精炼腔内铁水液面继续上升从排气口15处泄漏；

使用完成后，可通过向充氧腔71内灌入空气，将方形通道72内的铁水挤压逼出方形通道72，便于该装置的后续清理及使用。

一种合金材料的制备方法包括以下步骤：

S1：预热：启动电热器13对电热熔炉1进行预热，通过温度测量仪器仪表测量电热熔炉1内的温度达到标准温度后，启动电机21并同时使铁矿粉管道内的铁矿粉通过大管3进入炉内，碳粉管道内的碳粉通过小管31进入炉内。

S2：熔融：铁矿粉在电热熔炉1内熔融为铁水，并进行初步除杂；

S3：精炼及充氧：铁水进入电热熔炉1内后被氧气管充氧混合，铁水中的碳被高温氧化成一氧化碳气体而溢出，其他杂质则形成氧化物进入精炼腔内底部成为炉渣，这样能够降低铁水中的含碳量和杂质含量，从而得到相对标准的铁合金；

S4：预警、清理：在电热熔炉1内的铁水接近灌满时，终端应急报警系统应急停止该装置的工作并提醒工作人员及时处理，倒出电热熔炉1内的铁水，并对电热熔炉1内进行清理，通过向充氧腔71内灌入空气，将方形通道72内的铁水挤压逼出方形通道72。

工作原理：将铁矿粉管道卡箍连接在大管3上，将碳粉管道和小管31卡箍连接，启动电热器13对电热熔炉1进行预热，通过温度测量仪器仪表测量电热熔炉1内的温度达到标准温度后，启动电机21并同时使铁矿粉管道内的铁矿粉通过大管3进入炉内，碳粉管道内的碳粉通过小管31进入炉内；

铁矿粉和碳粉分别通过大管3和小管31进入送料筒25内，电机21通过其输出轴带动主轴22转动，主轴22上固定连接的螺旋片23转动，从而对铁矿粉和碳粉进行螺旋输送，这样做的好处是，铁矿粉和碳粉在螺旋片23内能够进行初步的混合，有利于碳粉能够较为均匀的辅助铁矿粉的融化，且螺旋片23在进行输送时也能够作为密封装置，防止电热熔炉1上部的除杂腔内的热量通过碳粉和铁矿粉的输出通道即送料筒25逸散，造成热量的流失，且可以防止大量热量冲击在送料筒25内并使送料筒25内部的铁矿粉在送料筒25内提前融化从而造成碳粉和铁矿粉的输出通道的堵塞；

可将送料筒25外壁涂覆耐高温绝热材料，从而防止热量传导进入送料筒25内；

铁矿粉和碳粉被螺旋输送下落到离心片41上，方形限位杆贯穿伸入控制筒43并与控制筒43滑动连接的设计使控制筒43能够上下移动，且能够跟随主轴22同步转动，主轴22转动带动控制筒43转动，从而使落在离心片41上的铁矿粉和碳粉发生离心运动，进一步混合后被离心甩落，这样能防止下落的铁矿粉和碳粉部分集中在电热熔炉1内除杂腔内的某一处，而是较为平均的洒落出去，且这样也能有效的防止铁矿粉和碳粉结块，堆在一起不易融化的问题；

在主轴22转动时，主轴22上固定连接的凸起51转动，由于凸起51在斜环槽5内运动，而主轴22是不能上下移动的，因此斜环槽5上的竖向的位移作用在离心片41上，又由于离心片41上固定连接的滑杆42只能上下移动不能转动，因此在主轴22带动凸起51转动时，离心片41上下移动震荡，从而使从离心片41上离心送出的铁矿粉和碳粉所洒落的范围更大，更加有利于铁矿粉的融化；

由于离心片41位于送料筒25的正下方，且离心片41采用耐高温绝热材料制成的设计，这样能够有效的再次进一步的防止电热熔炉1上部除杂腔内热量冲击送料筒25，使大量热量冲击在送料筒25内并使送料筒25内部的铁矿粉在送料筒25内提前融化从而造成碳粉和铁矿粉的输出通道的堵塞的问题；

主轴22转动带动竖板6转动，竖板6上固定连接的漏板61转动，铁矿粉和碳粉从离心片41上离心洒落并洒落在竖板6上的最上面的一个漏板61上，铁矿粉和碳粉在最上面的漏板61中融化，铁矿粉和碳粉融化后的内径小于该漏板61上的漏孔62时下落到下一层漏板61上继续被融化，铁矿粉和碳粉中颗粒粒径大于最上面一层的漏板61上的漏孔62内径的难以融化的杂质会集中在最上面一层的漏板61的容废腔64内，从而实现初步的除杂；

本设计中漏板61设计为扇形，能够具有除杂效果同时漏板61在转动时能够促进除杂腔内的铁矿粉的融化效果，可改变扇形的大小，当增大漏板61扇形的面积时，除杂能力增强，促进铁矿粉融化能力减弱，当减小漏板61面积时，除杂能力减弱，促进铁矿粉融化能力增强，具体选择漏板61的扇形面积，以送入的铁矿粉中的杂质含量而定，也就是说，本设计能够通过送入的铁矿粉的杂质含量的不同，选择相适宜的漏板61；

电热熔炉1内的除杂腔上的铁矿粉融化成铁水后通过出口16进入精炼腔后，将氧气管转动连接在充氧腔71底部开口上，氧气从充氧腔71内进入向上移动，经过通孔73的导向后冲开耐热片8并继续在方形通道72内向下移动，然后首先将通过充氧孔74进入方形通道72内的铁水逼出方形通道72，氧气然后通过充氧孔74进入到精炼腔内部的铁水中，主轴22转动带动精炼筒7转动，精炼筒7上固定连接的搅杆75转动，从而对冲入铁水中的氧气进行搅散均化，以促使铁水中的碳被高温氧化成一氧化碳气体而溢出，其他杂质则形成氧化物进入精炼腔内底部成为炉渣，这样能够降低铁水中的含碳量和杂质含量，从而得到相对标准的铁合金，相对于传统的向电热熔炉1内充入氧气，本装置能够直接将氧气充入铁水内且较为均匀的分散在铁水中，能够使制成的铁合金的杂质含量和碳含量更低，质量更好；

电热器13设置在电热熔炉1底部的精炼腔的内底部的设计使电热器13产生的热量向上逸散时，热量通过导热板14的传导进入电热熔炉1上部的除杂腔内，这样能够使电热熔炉1下部的精炼腔的热量远大于电热熔炉1上端的除杂腔内的热量，这样当除杂腔内的热能将铁矿粉融化为铁水下流时，精炼腔内更大的热量能够促使流入精炼腔内的铁水中的碳粉高温氧化成一氧化碳气体从排气口15内溢出，排气口15和废气处理设备相连以处理废气；碳粉在电热熔炉1内受高温高热发出大量的热量从而促使铁矿粉融化还原；

在充入定量的氧气后便停止充入氧气，随着铁水在精炼腔内的液面上升，铁水通过充氧孔74灌入方形通道72内的液面上升，当上升至耐热片8区域时，继续上升将使耐热片8以其铰接轴为轴线转动，在耐热片8转动至和方形通道72内壁垂直时，被方形通道72内壁限位从而不能再移动，从而防止铁水通过通孔73和充氧腔71流出发生泄漏；

在耐热片8转动至和方形通道72内壁垂直时，耐热片8上的金属片83和两个导电片82接触，从而发送信号给终端应急报警系统，终端应急报警系统应急响应，同时使该装置停止工作并提醒工作人员及时处理，以防止电热熔炉1内的精炼腔内铁水液面继续上升从排气口15处泄漏；

使用完成后，可通过向充氧腔71内灌入空气，将方形通道72内的铁水挤压逼出方形通道72，便于该装置的后续清理及使用；

可向电热熔炉1中放入白云石粉，能够进一步防止铁水黏在电热熔炉1内壁。

该装置的设计能够防止了传统工艺中在进行铁矿粉的熔融，然后进行精炼，铁矿粉熔融后要将其倒出然后倒入精炼炉内进行精炼，此过程不仅需要人为置换或者机械置换，且在此过程中有大量的热量溢出，在放入精炼炉后需要再次进行加热，经济效益低的问题。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。