一体化高精密铝合金深加工装置及加工工艺

技术领域

本发明涉及铝合金深加工技术领域，尤其是涉及一体化高精密铝合金深加工装置及加工工艺。

背景技术

铝合金深加工包括：铝合金的氧化处理、铝合金挤压成型、铝合金铸造、铝合金冶炼杂质，其中铝合金冶炼杂质只要是剔除物料中的过量铁和镁，以保证铝合金的强度特性，因此，申请人提出一种一体化高精密铝合金深加工装置及加工工艺。

现有技术方案中，存在以下不足：

现有技术中，大多分步进行铝合金物料的除铁和除镁工作，需要多次融化铝合金，不仅导致能耗增加，同时还会分批加入精炼剂，导致高温铝合金和空气中的氧气发生氧化反应，造成铝合金质量下降，物料利用率降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一体化高精密铝合金深加工装置及加工工艺，以解决现有技术中需要多次融化铝合金以分批完成除铁和除镁而导致能耗增加的技术问题。

本发明一方面提供一体化高精密铝合金深加工装置，包括炉体和顶盖，所述顶盖通过法兰连接在炉体顶部，还包括：

支架，所述支架设置在炉体内侧壁顶部；

网筒，所述网筒设置在支架一侧，所述顶盖顶部固定有进料管，且进料管贯穿顶盖顶部内壁；

感应线圈，所述感应线圈设置在炉体内侧壁上，且网筒贯穿感应线圈；

分散组件，所述分散组件设置在炉体中处于网筒下方处，用于分散熔融状态的铝合金；

接料组件，所述接料组件设置在炉体底部，所述接料组件底部设置有换热组件，所述换热组件用于回收铝合金的热量。

优选的，所述分散组件包括：

导料斗，所述导料斗设置在炉体内侧壁上，所述导料斗底部为锥形结构；

缓冲盘，所述缓冲盘设置在炉体内侧壁上，且缓冲盘处于导料斗下方，所述缓冲盘顶部固定有多个等距离分布的下料管，且下料管均贯穿缓冲盘底部，所述下料管顶端略高于导料斗底端。

优选的，还包括：

通孔，所述通孔开设在缓冲盘底部；

过滤盘，所述过滤盘设置在炉体内壁上，所述过滤盘处于缓冲盘下方处；

套筒，所述套筒设置在过滤盘顶部，所述套筒内滑动设置有套杆，所述套杆的顶端固定有密封块，所述密封块用于密封通孔；

调节组件，所述调节组件设置在炉体外侧壁上，用于调节套杆的高度。

优选的，所述调节组件包括：

连杆，所述连杆和套杆转动连接，所述连杆一端转动连接有连接座；

丝杆，所述丝杆固定在连接座一侧；

螺纹筒，所述螺纹筒通过螺纹和丝杆连接，且螺纹筒贯穿炉体。

优选的，还包括：

把手，所述把手设置在螺纹筒一端；

保温盒，所述保温盒设置在炉体外侧壁上，且把手处于保温盒内；

盒门，所述盒门铰接在保温盒一侧；

单向阀，所述单向阀设置在炉体外侧壁上处于保温盒内部处，所述单向阀为两个。

优选的，所述接料组件包括：

接料盘，所述接料盘设置在炉体内侧壁上；

炉口，所述炉口开设在炉体上靠近接料盘处；

炉门，所述炉门铰接在炉口内侧壁上。

优选的，所述换热组件包括：

换热座，所述换热座设置在炉体底部，且换热座和接料盘相抵触；

回形孔，所述回形孔开设在换热座内；

两个连接管，两个所述连接管均设置在换热座侧壁上，且两个连接管和回形孔两端连通。

优选的，所述换热组件还包括：

换热箱，两个所述连接管均贯穿换热箱；

泵箱，所述泵箱内设置有循环泵，且循环泵的输出口和其中一个连接管连通；

换热管，所述换热管设置在换热箱内，且换热管其中一端和另一个连接管连通，所述换热管另一端和循环泵的输入口连通，所述换热管和回形孔内均填充有导热油，所述换热箱顶部一侧固定有进水管，所述换热箱侧壁底部固定有排水管。

优选的，所述顶盖顶部设置有密封座，所述密封座底部设置有凹槽，且凹槽和进料管适配，所述凹槽内设置有隔热棉。

本发明另一方面提供一体化高精密铝合金深加工的加工工艺，包括以下步骤：

步骤一：打开密封座，将待深加工的铝合金通过进料管放入炉体内；

步骤二：待深加工的铝合金通过进料管进入网筒中，接通感应线圈的开关，对网筒中的铝合金进行加热，控制感应线圈的工作状态，使得网筒中的物料维持在1450摄氏度；

步骤三：在1450摄氏度下，铝合金中的铝、锰、硅、镁、铜逐渐融化，通过网筒落入导料斗上，并且熔融的各种金属形成熔融状态铝合金，通过导料斗进入缓冲盘中，并在缓冲盘上冷却至500摄氏度；

步骤四：维持在1450摄氏度一段时间后，网筒中只剩下熔点在以上的铁，实现铝合金除铁工作；

步骤五：随着熔融进入在缓冲盘上堆积，缓冲盘上的液面逐渐上升，当液面没过下料管上端后，通过下料管滴落，此时通过其中一个单向阀向炉体中注入氯气，使得炉体中充满氯气；

步骤六：熔融铝合金在通过下料管滴落时，熔融镁和氯气发生反应，生成氯化镁固体，而氯化镁的熔点为700摄氏度左右，进而通过过滤盘的过滤，熔融铝合金落至接料盘上；

步骤七：旋转把手，把手旋转的过程中带动螺纹筒旋转，使得丝杆移动，带动连接座移动，使得套杆收缩至套筒中，带动密封块下降，进而将缓冲盘上的熔融铝合金输出，完成除镁工作；

步骤八：将进水管和供水管道连通，将排水管和热水储存设备连通，接通循环泵的开关，循环泵工作时驱动导热油在换热座中的回形孔、连接管、换热管中循环，加热换热箱中的水，实现能量的回收。

与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：

(1)本发明通过设置的网筒、感应线圈和导料斗，可以实现在使用时，物料进入网筒中后，接通感应线圈的开关，对网筒中的铝合金进行加热，控制感应线圈的工作状态，使得网筒中的物料维持在1450摄氏度，分离物料中的铁，通过导料斗对业态金属的收集，使得液态金属融合，形成熔融铝合金，熔融铝合金中的熔融镁和氯气发生反应，生成氯化镁固体实现镁的剔除，无需多次融化物料，降低能耗。

(2)本发明通过设置的换热组件，可以实现将进水管和供水管道连通，将排水管和热水储存设备连通，接通循环泵的开关，循环泵工作时驱动导热油在换热座中的回形孔、连接管、换热管中循环，加热换热箱中的水，实现能量的回收。

(3)本发明通过设置的两个单向阀，可以实现，在使用前，将其中一个单向阀和真空泵连通，抽出炉体中的空气，避免高温状态的金属和炉体中残留的氧气发氧化反应，通过另一个单向阀向炉体中注入氯气，便于除镁工作的进行，整体工作结束后，通过真空泵抽出炉体中的氯气，避免氯气泄漏。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图。

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明的炉体和炉门结构示意图；

图3是本发明的炉体部分剖视结构示意图；

图4是本发明的炉体侧面剖视结构示意图；

图5是本发明的缓冲盘和下料管结构示意图；

图6是本发明的缓冲盘和密封块结构示意图；

图7是本发明的单向阀和把手结构示意图；

图8是本发明的泵箱和换热管结构示意图；

图9是本发明的换热座剖视结构示意图。

附图标记：

1、炉体；2、顶盖；3、保温盒；4、盒门；5、炉门；6、换热箱；7、进水管；8、排水管；9、密封座；10、连接管；11、隔热棉；12、进料管；13、支架；14、网筒；15、感应线圈；16、导料斗；17、缓冲盘；18、下料管；19、过滤盘；20、套杆；21、套筒；22、连杆；23、连接座；24、丝杆；25、螺纹筒；26、换热座；27、接料盘；28、密封块；29、单向阀；30、换热管；31、泵箱；32、回形孔；33、把手。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合图1至图9所示，本发明一方面提供了一体化高精密铝合金深加工装置，包括炉体1和顶盖2，顶盖2通过法兰连接在炉体1顶部，还包括：

支架13，支架13设置在炉体1内侧壁顶部；

网筒14，网筒14设置在支架13一侧，顶盖2顶部固定有进料管12，且进料管12贯穿顶盖2顶部内壁；

感应线圈15，感应线圈15设置在炉体1内侧壁上，且网筒14贯穿感应线圈15；

分散组件，分散组件设置在炉体1中处于网筒14下方处，用于分散熔融状态的铝合金；

接料组件，接料组件设置在炉体1底部，接料组件底部设置有换热组件，换热组件用于回收铝合金的热量。

控制感应线圈15的工作状态，使得网筒14中的物料维持在1450摄氏度，配合网筒实现除铁工作。

进一步的，分散组件包括：

导料斗16，导料斗16设置在炉体1内侧壁上，导料斗16底部为锥形结构；

缓冲盘17，缓冲盘17设置在炉体1内侧壁上，且缓冲盘17处于导料斗16下方，缓冲盘17顶部固定有多个等距离分布的下料管18，且下料管18均贯穿缓冲盘17底部，下料管18顶端略高于导料斗16底端。

当缓冲盘17上液面处于下料管18顶端时，通过熔融铝合金密封导料斗16，避免氯气进入导料斗16上方处，进而避免了氯气和网筒14上残留的熔融金属发生反应氯化镁固体，降低了网筒14的清洗频率。

进一步的，还包括：

通孔，通孔开设在缓冲盘17底部；

过滤盘19，过滤盘19设置在炉体1内壁上，过滤盘19处于缓冲盘17下方处；

套筒21，套筒21设置在过滤盘19顶部，套筒21内滑动设置有套杆20，套杆20的顶端固定有密封块28，密封块28用于密封通孔；

调节组件，调节组件设置在炉体1外侧壁上，用于调节套杆20的高度。

调节组件包括：

连杆22，连杆22和套杆20转动连接，连杆22一端转动连接有连接座23；

丝杆24，丝杆24固定在连接座23一侧；

螺纹筒25，螺纹筒25通过螺纹和丝杆24连接，且螺纹筒25贯穿炉体1。

还包括：

把手33，把手33设置在螺纹筒25一端；

保温盒3，保温盒3设置在炉体1外侧壁上，且把手33处于保温盒3内；

盒门4，盒门4铰接在保温盒3一侧；

单向阀29，单向阀29设置在炉体1外侧壁上处于保温盒3内部处，单向阀29为两个。

旋转把手33，把手33旋转的过程中带动螺纹筒25旋转，使得丝杆24移动，带动连接座23移动，使得套杆20收缩至套筒21中，带动密封块28下降，进而将缓冲盘17上的熔融铝合金输出，完成除镁工作。

进一步的，接料组件包括：

接料盘27，接料盘27设置在炉体1内侧壁上；

炉口，炉口开设在炉体1上靠近接料盘27处；

炉门5，炉门5铰接在炉口内侧壁上。

换热组件包括：

换热座26，换热座26设置在炉体1底部，且换热座26和接料盘27相抵触；

回形孔32，回形孔32开设在换热座26内；

两个连接管10，两个连接管10均设置在换热座26侧壁上，且两个连接管10和回形孔32两端连通。

换热组件还包括：

换热箱6，两个连接管10均贯穿换热箱6；

泵箱31，泵箱31内设置有循环泵，且循环泵的输出口和其中一个连接管10连通；

换热管30，换热管30设置在换热箱6内，且换热管30其中一端和另一个连接管10连通，换热管30另一端和循环泵的输入口连通，换热管30和回形孔32内均填充有导热油，换热箱6顶部一侧固定有进水管7，换热箱6侧壁底部固定有排水管8。

将进水管7和供水管道连通，将排水管8和热水储存设备连通，接通循环泵的开关，循环泵工作时驱动导热油在换热座26中的回形孔32、连接管10、换热管30中循环，加热换热箱6中的水，实现能量的回收。

进一步的，顶盖2顶部设置有密封座9，密封座9底部设置有凹槽，且凹槽和进料管12适配，凹槽内设置有隔热棉11。

通过密封座9密封进料管12，避免气体通过进料管12进入炉体1中，通过隔热棉11，避免了炉体1中热量散失，降低了融化物料所需的能量。

本发明另一方面提供了一体化高精密铝合金深加工的加工工艺，包括以下步骤：

步骤一：打开密封座9，将待深加工的铝合金通过进料管12放入炉体1内；

步骤二：待深加工的铝合金通过进料管12进入网筒14中，接通感应线圈15的开关，对网筒14中的铝合金进行加热，控制感应线圈15的工作状态，使得网筒14中的物料维持在1450摄氏度；

步骤三：在1450摄氏度下，铝合金中的铝、锰、硅、镁、铜逐渐融化，通过网筒14落入导料斗16上，并且熔融的各种金属形成熔融状态铝合金，通过导料斗16进入缓冲盘17中，并在缓冲盘17上冷却至500摄氏度；

步骤四：维持在1450摄氏度一段时间后，网筒14中只剩下熔点在1500以上的铁，实现铝合金除铁工作；

步骤五：随着熔融进入在缓冲盘17上堆积，缓冲盘17上的液面逐渐上升，当液面没过下料管18上端后，通过下料管18滴落，此时通过其中一个单向阀29向炉体1中注入氯气，使得炉体1中充满氯气；

步骤六：熔融铝合金在通过下料管18滴落时，熔融镁和氯气发生反应，生成氯化镁固体，而氯化镁的熔点为700摄氏度左右，进而通过过滤盘19的过滤，熔融铝合金落至接料盘27上；

步骤七：旋转把手33，把手33旋转的过程中带动螺纹筒25旋转，使得丝杆24移动，带动连接座23移动，使得套杆20收缩至套筒21中，带动密封块28下降，进而将缓冲盘17上的熔融铝合金输出，完成除镁工作；

步骤八：将进水管7和供水管道连通，将排水管8和热水储存设备连通，接通循环泵的开关，循环泵工作时驱动导热油在换热座26中的回形孔32、连接管10、换热管30中循环，加热换热箱6中的水，实现能量的回收。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。