[发明专利]一种消除铅或铅基合金熔化及工况过程被氧化的熔铅炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种熔铅炉，尤其是涉及一种消除铅或铅基合金熔化及工况过程被氧化的熔铅炉。

背景技术

目前以铅或铅基合金为主要原材料的工业化生产，均采用熔铅炉将铅或铅基合金加温熔化后进行铸造或铸焊。现有熔铅炉多为开口式熔铅炉，熔铅炉炉口直接与大气相通。工作时，其气相接触界面必然发生氧化反应而产生2～3%的氧化铅渣，而且在炉内温度加热到≥450℃（一般在450℃～530℃范围内）时，往往会叠加开始产生铅烟，并会随着温度升高而加剧，造成严重的且很难治理的环境污染，危害人体健康，浪费资源和能源。是当前铅蓄电池行业急待解决的课题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种污染小，能耗低的消除铅或铅基合金熔化及工况过程被氧化的熔铅炉。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种消除铅或铅基合金熔化及工况过程被氧化的熔铅炉，包括炉体和炉膛，炉膛底部设有电加热器，炉体上部设有密封炉盖，还设有负压空机和氮气源，负压空机通过管道与炉膛相通，氮气源通过另一管道与炉膛相通。

进一步，所述密封炉盖顶部安装有压力计。

进一步，所述密封炉盖顶部还安装有安全阀。

进一步，所述负压空机与炉膛相连的管道上设有负压开关。

进一步，所述氮气源与炉膛相连的管道上设有减压阀和进气开关，减压阀靠近氮气源入口端。

在往熔铅炉的炉膛内充盈工作氮气以前，利用负压空机将炉内气体抽出，而后充入氮气，这样，可保持氮气99.99%的高纯度，造就炉内的无氧环境。在熔铅炉加热升温使固态铅或铅基合金熔化为液态并保持一定（一般为450～520℃范围）的工况高温（最高不超过600℃）的全过程中保持炉内的气相空间被99.99%纯氮或99.999%高纯氮占据，氮气压保持高于大气压0.02～0.03Mpa的气压，由于氮气是一种稳定的惰性气体，使得熔铅炉内铅或铅基合金的固/气或液/气界面始终处于惰性气体氮的保护中，对铅或铅基合金来说其工况过程处于“无氧”环境，且氮气又有隔热保温特性，从而消除了铅和铅基合金生成氧化铅渣和铅烟。本发明通过管道将氮气源与炉膛相通，可起到动态保压效果，防止炉内氮气泄露，实现氮气压力一直能高于大气压的压力，使得大气完全不可能渗入炉内。

本发明结构简单、紧凑，污染小，能耗低，可用于铅蓄电池的铸铅球（粒）、板栅铸造、极群铸焊等方面。

附图说明

图1为本发明一实施例结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

本实施例包括炉体1和炉膛2，炉膛2底部设有电加热器7；炉体1上部设有密封炉盖8，还设有负压空机10和氮气源9，负压空机10通过管道与炉膛2相通，氮气源9通过另一管道与炉膛2相通，所述密封炉盖8顶部安装有压力计3；所述密封炉盖8顶部还安装有安全阀4；所述负压空机10与炉膛2相连的管道上设有负压开关11；所述氮气源9与炉膛2相连的管道上设有减压阀12和进气开关5，减压阀12靠近氮气源9入口端。

以使用本发明实现以铅蓄电池极群铸焊为例，对本发明之熔铅炉的工作原理作详细说明：

往熔铅炉的炉膛2内加入固态铅或铅基合金6；启动负压空机10，打开负压开关11，检查炉体1与密封炉盖8结合部是否漏气（即控制炉内负压在0.05±0.01Mpa范围，当停留在某一值观察压力计表值5～8秒稳定不变，即视为“不漏气”），而后继续将炉膛2上部空间的空气抽出，达到负压值0.07～0.09MPa后，关闭负压开关11；然后，检查氮气源9是否正常，而后调整减压阀12,控制氮气压高于大气压0.02～0.03Mpa的气压，同时调整安全阀4的释气压力至工艺要求，打开进气开关5，观察压力计3表值是否超过工艺安全值；正常后（即压力计3表值未超过工艺安全值时），启动电加热器7,对固态铅或铅基合金6加热使其升温熔化，并通过电加热器7自动控制其温度在工艺要求范围内，而后被加热的铅或铅基合金方可进入工况状态。

本发明利用氮气固有的特征，用低压高纯氮充盈熔铅炉炉膛气相空间，使熔铅炉内的铅或铅基合金与氧气完全隔离，消除了氧化铅渣的形成和铅烟的产生。达到对环境的零污染，消除了对人体的危害，并降低了能耗和铅的损耗。

本发明是针对传统开口式熔铅炉存在的问题，采用高纯低压氮气（即用99.99%纯氮或99.999%高纯氮减压至0.12～0.13Mpa使用）对炉内进行保压性充盈，使熔铅炉内全部气相空间处于动态的绝对隔氧密封状态。因氮气是惰性气体并有良好的隔热保温特性，使铅基合金在保持高温液态时降低了能耗并防止了氧化。同时利用氮气对液态铅基合金产生的正压，营造了一个“亚压力浇铸”的条件，使铸焊更加快捷、顺利，从而实现了降低能耗、物耗，提高产能和产品质量的目的。