一种上引法无氧铝杆连铸生产线.pdf

本发明涉及一种上引法无氧铝杆连铸生产线，主要包括工频感应炉、高密度铝杆结晶器、液压牵引系统和低压感应式收杆装置，所述的工频感应炉由熔化炉和保温炉组成，高密度铝杆结晶器置于工频感应炉的保温炉的铝熔液中，液压牵引系统位于高密度铝杆结晶器上方，铝锭经工频感应炉熔化后保温，由高密度铝杆结晶器插入铝熔液体中，并由内循环水冷却结晶，再通过液压牵引系统向上间息地牵引出无氧铝杆，然后经低压感应式收杆装置卷绕成圈。本发明解决了现有技术对大气造成了严重的废气废水的污染、及连铸连轧出来的低含氧铝杆产品在供连续挤压机使用时所造成的成品起皮、结疤和拉毛等问题，从根本上弥补了现有技术上的不足，也填补了我国行业中的空白。

1.  一种上引法无氧铝杆连铸生产线，其特征是：主要包括工频感应炉、高密度铝杆结晶器、液压牵引系统和低压感应式收杆装置，所述的工频感应炉由熔化炉和保温炉组成，高密度铝杆结晶器置于工频感应炉的保温炉的熔液中，液压牵引系统位于高密度铝杆结晶器上方，铝锭经工频感应炉熔化后保温，由高密度铝杆结晶器插入铝熔液体中并由内循环水冷却结晶，再通过液压牵引系统向上间息地牵引出无氧铝杆，然后经低压感应式收杆装置卷绕成圈。

2.  如权利要求1所述的一种上引法无氧铝杆连铸生产线，其特征在于，所述的熔化炉的工频感应器安装在工频感应炉的旁侧下方。

3.  如权利要求1所述的一种上引法无氧铝杆连铸生产线，其特征在于，所述的工频感应炉的径向对应两侧设置回转支点，并配置液压油缸驱动的升降摇摆装置，各活动部分与工频感应器在位置上相互不干涉。

4.  如权利要求1所述的一种上引法无氧铝杆连铸生产线，其特征在于，所述的高密度铝杆结晶器是带散热片的结晶器，结晶器主要由外套、石墨模和冷凝结晶内管组成，结晶器的冷凝结晶内管外侧安装有导热散热片。

5.  如权利要求1所述的一种上引法无氧铝杆连铸生产线，其特征在于，所述的液压牵引系统是程控液压马达驱动的牵引系统。

一种上引法无氧铝杆连铸生产线
技术领域
本发明涉及一种上引法无氧铝杆连铸生产线，特别是涉及一种上引法生产洁净的表面无污垢物的纯净的高密度的无氧铝杆的连铸生产线。
背景技术
在目前，被人们所广泛使用的铝杆生产线，主要是靠用冲天反射炉喷烧重油或煤气燃烧熔化铝锭，再用轧机连续压轧而成的，做出的产品表面粘满了冷却乳化液的污染物。该设备称为连铸连轧铝杆生产线。这种连铸连轧的设备，在美国和欧洲发达国家因污染严重而被明令淘汰的设备，也是我国多次提出或明令禁止使用的设备。其最主要的几个缺点是；
1、用燃烧重油和煤气来熔化铝锭生产含氧铝杆，其排出的烟尘和油污物及废水是对大气层的严重污染，特别是在一些大都市，这种设备是不被审批的。可是，正因为目前没有更好的，附合环保的设备出现，而很多地方又要使用到铝杆，所以就不得不打个擦边球。管理部门也是眼开眼闭地象征性的罚点款。
2、用这种方法生产出来的产品，用于拉丝做铝芯电线电缆还可以应付，可是要用于目前被大量使用的新设备，连续挤压机，是很不理想的。因为连续挤压机是需要干净无污垢的铝杆来挤压铝排和铝扁线的。如果一有污垢或没擦干净，那么挤压出来的铝排就会有结疤，拉毛，气泡而报废，这样就往往给商家造成很大的损失。为此，有的厂家不得不在连铸连轧的含氧铝杆外面增加一个剥皮机，来临时解决一下。
3、用反射炉喷射重油或燃烧煤气来熔化铝锭的设备，是投入成本大。主要是在平时生产过程中技术要求高，操作人员多，而造成了大成本生产。另外，设备占有的厂房面积大，污染严重，噪音更扰人，是名副其实的环境污染源。
上引法无氧铝杆生产线，是一种全新的向上牵引铸造无氧铝杆的先进技术，在我国目前的市场上还是一个空白。尽管有很多厂家极其需要这种能上引铝杆的设备，可是苦于很多人都没有试验成功。
发明内容
本发明的目的是提供一种上引法无氧铝杆连铸生产线，也就是提供一种上引法生产洁净的表面无污垢物的纯净的高密度的无氧铝杆的无氧铝杆连铸生产线。本发明最主要解决了连续挤压机的原材料问题，连续挤压机原来所使用的是连铸连轧的低含氧铝杆，它的第一个缺陷就是生产出来的产品的含氧量不达国际标准，表面更容易氧化变色；最主要的是反射炉连铸连轧生产出来的铝杆表面因有油污存在而要化大量的人力物力清洗后擦干净，可是有时候因一小点的污垢使得一大圈的成品降低了等级甚至报废了，而现在上引无氧铝杆所做出来的是不含杂质和污垢的洁净的无氧铝杆，这样就可以放心大胆的使用，也减少了原来的因清洗剥皮等复杂的工序所造成的损失，也节省了大量的不必要的开支；本发明填补了我国有色行业中的空白，也弥补了现有的连铸连轧铝杆生产线的不足之处。
本发明的一种上引法无氧铝杆连铸生产线，主要包括工频感应炉、高密度铝杆结晶器、液压牵引系统和低压感应式收杆装置，所述的工频感应炉由熔化炉和保温炉组成，高密度铝杆结晶器置于工频感应炉的保温炉的熔液中，液压牵引系统位于高密度铝杆结晶器上方，铝锭经工频感应炉熔化保温后，由高密度铝杆结晶器插入铝熔液体中并由内循环水冷却结晶，再通过液压牵引系统向上间息地牵引出无氧铝杆，然后经低压感应式收杆装置卷绕成圈。
作为优选的技术方案：
如上所述的一种上引法无氧铝杆连铸生产线，其中，所述的熔化炉的工频感应器安装在工频感应炉的旁侧下方。这样主要是有利于做铝合金时添加和配比原料的最佳设计，因为常规的炉子感应器是安装在正下方，所以当一些合金添加剂在加入炉内就会造成下沉到熔化炉底的感应发热环，而堵塞感应器的熔化感应发热环即熔沟。而现在的炉子感应器是在侧位安装，再配于液压升降系统，在必要可以上下的倾动，来随意的改变感应器发热熔沟的角度，从而避免熔因各种添加金属的沉甸而堵断。所以本发明的这种设备也是同时可以做各种铜或铝的合金产品。
如上所述的一种上引法无氧铝杆连铸生产线，其中，所述的工频感应炉的径向对应两侧设置回转支点，并配置液压油缸驱动的升降摇摆装置，各活动部分与工频感应器在位置上相互不干涉。
如上所述的一种上引法无氧铝杆连铸生产线，其中，所述的高密度铝杆结晶器是带散热片的结晶器，结晶器主要由外套、石墨模和冷凝结晶内管组成，结晶器的冷凝结晶内管外侧安装有导热散热片。结晶器的外套是加长隔热外套，这种结晶器，主要是针对上引无氧铝杆，所设计的一种不等于上引无氧铜杆的新型结晶器材。它的主要结构是在结晶器的内冷却壁上添加了散热用的散热片，它起到了将刚上引出的轻比重的铝杆，迅速的抓住其结晶点，使得引出的铝杆密度高而没有裂纹，是一种在上引法系列中的一种首创的新产品。
如上所述的一种上引法无氧铝杆连铸生产线，其中，所述的液压牵引系统是人机界面操作的程控液压马达驱动的牵引系统。在我国的冶炼行业中，用于各种铸造牵引的机械设计有很多，可是除了应用进口昂贵的伺服电机以外，其它的产品没有一个可以随机同时改变牵引的节距，而只能调节牵引的速度。那些都是很落后的机械机构，是远远跟不上我国日夜发展的有色金属的铸造业需要的。本发明的程控液压马达驱动的牵引系统主要有，触摸屏操作PLC可编程序控制器，控制液压油泵站控制液压马达组成。它的工作过程是，液压泵站打出油压，经液压电磁阀的开启-闭合，来有规则的推动油压马达工作的。而油压阀的开启和闭合是由操作人员对触摸屏的设置，来控制PLC可编程控制器，指令油压电磁阀工作的。本发明的程控液压马达驱动的牵引系统，是通过实践生产过程中不断地更新改进而成的。它的主要特点是，牵引的节距可大可小，而牵引出来的产品是密度高而细腻，特别是应用于上引无氧铝杆的设备上，更能发挥其独特的性能，也是无论设备的操作和控制都提到了一个低成本的新高度。
本发明的一种上引法无氧铝杆连铸生产线，是在原有的上引法无氧铜杆设备的基础上深化的。根据多年的上引法无氧铜杆生产的技术和经验，进行大胆的试验和实践，终于创造发明了上引法无氧铝杆生产设备。它是来自于上引法无氧铜杆的技术，但是并不等同于上引法无氧铜杆设备。它们的不同之处是有这几点：
1、熔化炉的发热体-熔沟。在熔化铜时候的温度高，铜液的流通性好，所以在炉底的熔沟不容易造成堵塞和拉断。而在熔化铝的时候主要是铝的溶点低，而铝很容易氧化堵死，所以往往炉子开出没多久就因熔点低铝液易氧化而堵坏了炉子。为此改进了熔沟到旁边位，再配置了液压油缸，以便在铝熔化的时候进行晃动搅拌，以此来改变整个炉腔内的铝液，因流通性差而产生的温度不均匀，而导之做出的产品有夹生的现象发生。工频感应炉以熔沟在旁边位的这种形式，很好地解决了这个问题。
2、还有一个是冷凝结晶器牵引的技术。常规的上引法无氧铜杆设备，是用冷凝结晶器浅埋法，再牵引铸造铜杆的。一般埋入铜液之中有150毫米左右。而在上引铝杆设备上应用，经过实践试验以后改进了这种方法，跟据铝的比重轻的原理，而采用了深埋到炉底的方法，约在炉底高温区的400毫米左右，再用铝杆低温高密度结晶冷凝器来牵引铸造无氧铝杆的方法。这是发明人经过不断的实践改进所想出的一种铝杆的铸造方法。这样生产出来的铝杆会大大地提高了产品的可塑性。
3、结晶器散热技术。结晶器主要由外套、石墨模和冷凝结晶内管组成，在长时间插入金属液体中可以连续工作，牵引出来的金属成品需要快速的冷却结晶，由于铝的质量轻密度低，所以要能快速的抓住它的结晶点位，使其密度能得到提高。因为在其内壁的铜管上的铸造高温需要迅速的冷却下来，所以就在冷却铜管的外壁添加了散热片，以帮助它快速的散热冷却，从而获得了结晶快密度高的无氧铝杆产品。
4、液压牵引装置的程控液压马达驱动技术，是有色金属铸造的关键技术。在目前我国的有色冶炼铸造行业中起到了不可分离的作用。特别是用于各种铸造的牵引机械，设计繁多。可是在目前的铸造行业中的牵引机械，除了应用进口昂贵的伺服电机以外，其它的产品，没有一个是可以随意改变牵引节距的技术产品。而只是能够调节牵引速度的快慢。那些还都是很落后的机械机构，是远远跟不上我国日夜发展的有色金属的铸造业需要的。本发明的触摸屏操作PLC可编程控制器控制液压牵引装置，是通实践生产过程中不断地更新改进而成的。它的主要特点是牵引的节距可大可小的随意改变，而牵引出来的产品是密度高而细腻，特别是应用于比重轻的上引无氧铝杆的设备上，更能发挥其独特的性能，也是便于设备的操作和控制都提到了一个成本不大的高度。也可称得上在我国的高科技高品质的新技术。
本发明的一种上引法无氧铝杆连铸生产线，是一种全新的向上牵引铸造无氧铝杆的先进技术。在我国目前的市场上还是一个空白，尽管有很多厂家极其需要这种设备，也有很多人曾经单纯地套用了原有的上引法无氧铜连铸设备来生产，但始终都是以失败而告终。在目前，被人们所广泛使用的铝杆生产线，主要是靠用冲天反射炉喷射重油或燃烧煤气来熔化铝锭，再经轧机连续压轧而成的。称为连铸连轧生产线。这种连铸连轧的设备，在美国等欧洲等发达的国家是被明令淘汰的设备，也是我国多次提出或明令禁止使用的设备。本发明的一种上引法无氧铝杆连铸生产线，全条生产线是无噪音，无粉尘，无废水，无环境污染的环保生产线。
本发明的有益效果是：
本发明的一种上引法无氧铝杆连铸生产线，是采用工频感应电炉熔化铝锭，再流入工频感应电炉的保温炉进行保温后，经高密度铝杆结晶器插入铝熔液中由循环冷却水来冷却，再上引铸造生产无氧铝杆的。全条生产线是无噪音，无粉尘，无废水，无环境污染。全套上引法无氧连铸铝杆生产线的设备人力物力的投入，是以往连铸连轧反射炉设备所投入的三分之一。整个生产操作人员，也是连铸连轧反射炉所使用人员的一半还要少。这也是我国在上引法无氧铜杆连铸生产线以后的又一个新生事物。本发明解决了目前国内普遍常用的冲天反射炉喷射重油或煤气燃烧高炉熔化铝锭再经连铸连轧设备做出的含氧铝杆对大气造成了严重的废气，废水，噪音的污染，及连铸连轧出来的低含氧铝杆产品在供连续挤压机使用时所造成的成品会起皮、结疤和起毛等问题。所以上引无氧铝杆连铸设备是在根本上弥补了现有技术上的不足，也填补了行业中的空白。
附图说明
图1是本发明的一种上引法无氧铝杆连铸生产线的结构示意图
图2是本发明的工频感应炉的结构示意图
图3是本发明的工频感应炉的俯视示意图
图4是本发明的结晶器的结构示意图
其中1是上引铝杆操作台  2是感应炉电器控制柜  3是电气控制室
4是上引连铸机  5是上引铝杆  6是高密度铝杆结晶器  7是工频感应炉
8是工作大平台  9是感应收线支架  10是感应式收线机
11是卷绕成圈的上引铝杆成品  12是设备接地组
13是石墨模  14是导热散热片  15是冷凝结晶内管  16是无氧铝杆
17是铝感应发热熔沟  18是铝熔沟感应仓
19是工频炉倾动液压油缸  20是炉子活动支架  21是炉子外壳
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明的一种上引法无氧铝杆连铸生产线，主要包括工频感应炉、高密度铝杆结晶器、液压牵引系统和低压感应式收杆装置，所述的工频感应炉由熔化炉和保温炉组成，高密度铝杆结晶器置于工频感应炉的保温炉的熔液中，液压牵引系统位于高密度铝杆结晶器上方，铝锭经工频感应炉熔化保温后，由高密度铝杆结晶器插入铝熔液体中并由内循环水冷却结晶，再通过液压牵引系统向上间息地牵引出无氧铝杆，然后经低压感应式收杆装置卷绕成圈。
如图1所示，是本发明的一种上引法无氧铝杆连铸生产线的示意图，生产线包括上引铝杆操作台1、感应炉电器控制柜2、电气控制室3、上引连铸机4、高密度铝杆结晶器6、工频感应炉7、工作大平台8、设备接地组12、液压牵引系统和低压感应式收杆装置，低压感应式收杆装置主要由感应收线支架9和感应式收线机10构成，上引铝杆5经上引连铸机4铸造后由感应收线支架9和感应式收线机10卷绕，得到卷绕成圈的上引铝杆成品11。
其中，所述的熔化炉的工频感应器安装在工频感应炉的旁侧下方，见图2和3，感应器中有铝感应发热熔沟17和铝熔沟感应仓18。这样主要是有利于做铝合金时添加配比原料的最佳设计，因为常规的炉子感应器是安装在正下方，所以当一些合金添加剂在加入炉内就会造成下沉到炉低，而堵塞感应器的溶化感应发热环即熔沟。而现在的炉子感应器是在侧位安装，再配于液压升降系统，在必要可以上下的倾动，来随意的改变感应器发热熔沟的角度，从而避免熔因各种添加金属的沉甸而堵断，如图2所示，所述的工频感应炉7的熔炉的炉子外壳21上径向对应两侧设置回转支点，工频感应炉7下设炉子活动支架20，并配置工频炉倾动液压油缸19驱动的升降摇摆装置，各活动部分与工频感应器在位置上相互不干涉。所以本发明的一种上引法无氧铝杆连铸生产线也同时可以做各种铜或铝的合金产品。
所述的高密度铝杆结晶器6是带散热片的结晶器，结晶器主要由外套、石墨模13和冷凝结晶内管15组成，结晶器的冷凝结晶内管15外侧安装有导热散热片14，如图4所示，经结晶后上引出无氧铝杆16。结晶器的外套是加长隔热外套，这种结晶器，主要是针对上引无氧铝杆，所设计的一种不等于上引无氧铜杆的新型结晶器材。它的主要结构是在结晶器的内冷却壁上添加了散热用的散热片，它起到了将刚上引出的轻比重的铝杆，迅速的抓住其结晶点，使得引出的铝杆密度高而没有裂纹，是一种在上引法系列中的一种首创的新产品。
所述的液压牵引系统是程控液压马达驱动的牵引系统。在我国的冶炼行业中，用于各种铸造牵引的机械设计有很多，可是除了应用进口昂贵的伺服电机以外，其它的产品没有一个可以随意的改变牵引的节距，而只能调节牵引的速度。那些都是很落后的机械机构，是远远跟不上我国日夜发展的有色金属的铸造业需要的。本发明的触摸屏操作PLC可编程控制器控制液压牵引装置，是通过实践生产过程中不断地更新改进而成的。它的主要特点是牵引的节距可大可小的随意改变，而牵引出来的产品是密度高而细腻，特别是应用于比重轻的上引无氧铝杆的设备上，更能发挥其独特的性能，也是便于设备的操作和控制都提到了一个成本不大的高度。也可称得上是高科技高品质的新技术。