本實用新型涉及硬質合金熔煉設備，特別指一種三向分流式鋅熔爐。

背景技術：

鋅與硬質合金中的粘結金屬(鈷、鎳)可以形成低熔點合金，使粘結金屬從硬質合金中分離出來，與鋅形成鋅-鈷固熔體合金液，從而破壞了硬質合金的結構，致密合金變成疏松狀態的硬質相骨架，由于鋅不會與各種難溶合金金屬的碳化物發生化學反應，再利用在一定的溫度下鋅的蒸發氣壓遠遠大于鈷的蒸汽壓，使鋅蒸發出來予以回收再利用。因此，鋅熔法獲得的碳化物粉末較好地保持了原有特性。經過鋅熔過程后，鈷或鎳被萃取到鋅熔體中，蒸餾鋅以后，鈷和碳化物保存，鋅回收后繼續用于再生的過程。鋅熔爐就是用于鋅的回收和再利用的一個裝置。

傳統鋅熔爐多是采用上收鋅的辦法，在實際操作過程中上收鋅結構收鋅效果不佳，操作難度大，工作環境惡劣。因此也出現了采用下收鋅的改進方案，比如公開號CN2695448Y，公開了一種《下收式鋅熔爐》，該爐將收鋅空間與熔煉空間采用一根小石墨管道分開，收鋅區位在熔煉區的下方，其收鋅效果好(鋅熔料內鋅殘存為0.02％左右)極大地滿足了硬質合金回收料正常使用的需要。但是該方案在使用過程中，需要從收鋅室內把上百公斤重的鋅錠取出，處理后才能投入下一輪生產，費工費力。為了解決上述問題，本領域技術人員也嘗試過各種方案。比如，在收鋅室內中放置幾塊鐵質隔板，鋅錠取出后放在一大鋼盤中敲打出鐵板后再用切割片將鋅板切成小塊后再回收使用；但是采用切割的方式既費工又費力，且切割時磨損的粉末會造成環境污染。后來，又采用將鋅錠熔煉后再澆鑄成塊的方法，即把鋅錠熔煉后澆鑄成塊，就是從收鋅室內取出鋅錠后，直接放置在熔煉爐內熔煉成液態鋅，去渣后放入到通有冷卻水的模具中成型后，直接進入再生產過程中。此法比切割法優秀很多，第一免除了人為對鋅的臟化；第二極大降低了工人的勞動強度。但是不管是切割法還是熔煉法，從再造鋅中帶來的“鐵增加”讓人十分頭痛。因收鋅室均為鐵質鋼桶，加上為方便吊鋅必須預先在收鋅桶內放置一用圓鋼做成的鋼掛勾。高溫鋅蒸汽來到收鋅桶后對收鋅桶壁、特別是對鋼質掛勾的腐蝕現象非常嚴重，從而造成鋅錠中鐵含量很多，造成生產后的鋅熔產品——硬質合金鋅熔料鐵含量在0.3％以上，不能很好地滿足硬度合金再生產的理想要求。再有就是鋅錠再熔煉時造成的鋅氧化現象嚴重，變成氧化鋅的粉末不能投入鋅熔再生產。從多年的鋅熔煉成本上看，生產一噸合格鋅熔料需支出3500元左右的成本應付上述過程，直接降低了鋅熔生產的利潤。因此有待做進一步改進，解決上述問題。

技術實現要素：

本實用新型的目的是針對背景技術中存在的缺點和問題加以改進和創新，提供一種采用三向分流與分層冷卻相結合，使得回收鋅中不含有鐵元素且鋅錠在熔煉過程中不會氧化的三向分流式鋅熔爐。

本實用新型的技術方案是構造一種包括熔煉室，設置在熔煉室下方的收鋅室，伸入出收鋅室的抽真空裝置，連接在抽真空裝置上的過濾器，設置在爐體上的閥、表組件，及起吊設備的鋅熔爐，其所述熔煉室和收鋅室內設置有可以互換使用的兩組坩堝，每組坩堝均包含有三個獨立坩堝，其中熔煉室內的坩堝上下疊置，收鋅室內的坩堝呈品字形分布；所述的熔煉室與收鋅室之間設置有帶分流通道的三向分流層，該三向分流層將熔煉室內各層坩堝熔煉出的鋅蒸汽分別引流至收鋅室內的三個坩堝內。

在其中一個實施例中，所述的三向分流層由分鋅舟和導流盤上、下疊裝而成，其中所述分鋅舟設置在熔煉室疊置的三個坩堝的最底層坩堝下部，其徑向大小與各坩堝一致，分鋅舟中部設有帶密封圈的密封蓋，分鋅舟內、密封蓋的周圍均勻的開設有三個分流孔；所述的導流盤設置在分鋅舟的底部，導流盤上開有對應分鋅舟上分流孔的三個導流孔，且所述的導流孔分別對應收鋅室內的三個呈品字形分布的坩堝。

進一步的，所述的分流孔為貫通分鋅舟的通孔，且該通孔于底部向外擴大孔徑至分鋅舟外緣。

進一步的，所述的導流孔為外側向下傾斜收窄、內側垂直向下貫通的流道結構，所述導流孔與分流孔之間設置止槽、止口裝配固定。

上述分鋅舟上的分流孔與導流盤上的導流孔配合設計，使得上、下兩孔形成非密閉的鋅蒸汽分流通道，起到避免流道堵塞的作用；而且即使出現工藝差錯造成堵塞，也可通過該分流通道外側形成的開口即時、方便的疏通。

在其中一個實施例中，所述的三向分流層為整體成型的分鋅導流盤，該分鋅導流盤設置在熔煉室疊置的三個坩堝的最底層坩堝下部，其導流盤上部中間設有帶密封圈的密封蓋，導流盤內、密封蓋的周圍均勻的開設有三個分流孔通道，且各分流孔通道的中部向外開口形成非密閉的流道，各分流孔通道分別對應收鋅室內的三個呈品字形分布的坩堝。該實施方式簡化了三向分流層的結構，開設的非密閉的鋅蒸汽分流通道同樣起到避免流道堵塞和方便疏通的作用。

在其中一個實施例中，所述的熔煉室內上下疊置的坩堝底部設置加鋅舟與三向分流層裝配，該加鋅舟徑向大小及結構與各坩堝一致。設置該加鋅舟可以用于過渡鋅蒸汽，也可因工藝需要加入鋅錠等反應物料促進反應、收集。

在其中一個實施例中，所述的收鋅室包括帶夾層水套的室體，呈品字形放置在室體內的三個坩堝，和分別密封三個坩堝的蓋板，其中室體上的夾層水套間隔成上部的小水套和下部的大水套，所述小水套對應三向分流層的安裝位置；所述的三個蓋板上均開有對應三向分流層分流通道的通孔。

在其中一個實施例中，所述的熔煉室包括疊置的三個坩堝，罩設于坩堝層外的內膽，和罩設于內膽外的外罩殼體，其中所述外罩殼體內部設置有加熱內膽并熔煉坩堝內合金的加熱裝置，所述內膽為底端與收鋅室頂端密封連接。

具體的，所述的加熱裝置為電加熱裝置。

在其中一個實施例中，所述的坩堝為U型結構，坩堝內中部設置有蒸汽通道，且蒸汽通道外壁和坩堝內壁均為斜面，形成向上漸開的容納腔；所述的蒸汽通道頂端與坩堝頂端平齊或低于坩堝頂端，所述蒸汽通道底端口徑大于上部口徑。

本實用新型的優點及有益效果：

本實用新型熔煉室內的坩堝與收鋅室內的坩堝尺寸和規格一致，循環使用。其熔煉室與收鋅室之間通過導流盤和分鋅舟可以準確且直接地使熔煉室內的鋅蒸汽引入到收鋅室三個坩堝內冷卻凝固。這樣，回收好的鋅錠不需要從收鋅坩堝內提取出來，而是將收鋅坩堝連同鋅錠一起放入到熔煉室內使用，既省事省力、方便快捷，又解決了采用鐵板分割回收時含有鐵元素雜質的問題，還避免了鋅在熔煉過程中被氧化的現象發生，節省了生產成本。本實用新型采用“三向分流”與“大小冷卻水套”相結合的收鋅結構，不僅解決了現有技術中鋅錠難處理的問題，而且通過熔煉室與收鋅室的高溫差、收鋅通道的特殊設計等，使收鋅效果更佳，且不會出現堵爐現象，合理有效地解決了收鋅再造問題，具有巨大的經濟效益。

本實用新型通過近半年的實施，生產過程中工人的勞動強度大幅度降低，節能效果極佳。與現有其它下收式熔煉爐比較生產一噸合格鋅熔料的用電量由4000余度降至3000余度，與上收式鋅熔爐比較單噸產品節電近萬度。本實用新型生產的鋅熔料的品質也大幅度提高，現有下收爐生產出來的鋅熔料鐵含量為0.3％以上，而本熔煉爐生產出來的鋅熔料因為整個生產過程中原料和鋅均與鐵沒有接觸，所以其含鐵量與原料含鐵量一致，即不增鐵，滿足了硬度合金再生產的理想要求。

附圖說明

圖1是本實用新型主要結構剖面示意圖。

圖2是本實用新型俯視結構示意圖。

圖3是本實用新型分鋅舟俯視結構示意圖。

圖4是圖3A-A剖面結構示意圖。

圖5是本實用新型導流盤俯視結構示意圖。

圖6是圖5B-B剖面結構示意圖。

圖7是本實用新型導流盤立體結構示意圖。

圖8是本實用新型分鋅舟與導流盤立體裝配結構示意圖。

圖9是本實用新型分鋅舟、導流盤及蓋板裝配俯視結構示意圖。

圖10是本實用新型坩堝剖面結構示意圖。

具體實施方式

本實用新型的主要設計原理：

1、三向分流設計：采用熔煉室三層坩堝與收鋅室三個坩堝循環使用的方式，大大簡化了生產流程。改變原來各坩堝高度，減少熔煉區坩堝數量，粗看沒有增加多少熔煉空間，但實際上因為鋅占的體積大大減小而增加了很多的熔煉空間，單爐產量由原來的150公斤，提升到單爐產量達240公斤。另外把原有的收鋅桶改為收鋅室，在收鋅室內按品字型放置三個與熔煉區同規格尺寸的三個坩堝，每個坩堝蓋上一個帶孔的蓋板。三個品字型放置的坩堝上放置一個導流兼內膽密封盤的導流盤，導流盤上放置一個徑向尺寸與坩堝尺寸一致的分鋅舟，分鋅舟內開有三個大小一致按360°均分的三個分流孔，其分流孔與導流盤上的導流孔對應，其作用是將熔煉室坩堝壓下來的鋅蒸汽三向分流到收鋅室內的三個坩堝內凝固。

2、分層冷卻設計：即“大小冷卻水套”設計，可以成功生產出十分優質的硬質合金鋅熔料。“大小冷卻水套”是針對試驗爐進入試生產時發現鋅蒸汽往往在導流盤與品字型坩堝口處凝固，又一次造成鋅堵塞。經過多次方案的修改，最后設計了收鋅室的“大小冷卻水套”解決了上述問題。即在收鋅室夾層水套的最上端再隔出一小層(10-20毫米)的小水套出來。在熔煉過程中為減小熱能損失，收鋅室大水套內不通水(大水套內還要排干余水)，在生產過程中小水套一直通水(以保證分鋅坩堝上的密封圈不至于燒焦)只有開大閥時大水套才通水。這樣一來就保證了收鋅室內的溫度不至于讓鋅蒸汽提前凝固而造成品字型放置的收鋅坩堝內的鋅堆積，造成鋅堵塞。

為了便于理解本實用新型，下面將參照相關附圖對本實用新型進行更全面的描述。附圖中給出了本實用新型的首選實施例。但是，本實用新型可以以許多不同的形式來實現，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本實用新型的公開內容更加透徹全面。

需要說明的是，當元件被認為是“設置”或“連接”在另一個元件上，它可以是直接設置或連接在另一個元件上或者可能同時存在居中元件。

除非另有定義，本文中所使用的所有的技術和科學術語與本實用新型的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施目的，不是旨在于限制本實用新型。

實施例：

如圖1至10所示，該鋅熔爐包括有外罩殼體1、加熱裝置2、坩堝3、蒸汽通道3-1、內膽4、加鋅舟5、分鋅舟6、密封蓋6-1、分流孔6-2、導流盤7、導流孔7-1、蓋板8、通孔8-1、小水套9、室體10、大水套11、抽真空裝置12、過濾器13、真空表14、球閥15、羅茨洋16、葉片泵17、軟管18、壓力表19和主軸20。

如圖1所示，熔煉室包括外罩殼體1和設置在外罩殼體1體內的用于熔煉的內膽4，外罩殼體1與內膽4之間形成密封的加熱室，加熱室內設置有用于加熱的加熱裝置2，該加熱裝置2采用石墨或者電阻絲。內膽4內設置有用于放置硬質合金用于熔煉的坩堝3，內膽4下方連接有收鋅室。如圖1所示，收鋅室內放置有用于收鋅用的坩堝3，熔煉用的坩堝和收鋅用的坩堝數目均為三個，且各坩堝規格和尺寸一致，其高度為280-340mm，且在坩堝3的中央設置有便于鋅蒸汽輸送的蒸汽通道3-1。因為所有坩堝尺寸規格一致，因此收鋅室內的坩堝收鋅之后就可以直接放到熔煉室內直接作為加鋅坩堝使用，不需要將鋅錠從收鋅坩堝內取出，使用方便，將收鋅后的坩堝連同鋅錠一起放入到熔煉室內使用，解決了采用鐵板分割回收時含有鐵元素雜質的問題和鋅在熔煉過程中被氧化的現象，節省了生產成本。

如圖1所示，位于收鋅室內的坩堝上蓋有蓋板8，其蓋板8靠近邊沿、對應導流盤7的導流孔7-1處開設有通孔8-1，所述通孔的直接為80mm，所述通孔8-1用于鋅蒸汽進入到收鋅室的坩堝內進行回收。收鋅室的室內10中央安裝有一個主軸20，收鋅室內的坩堝圍繞該主軸20成“品”字形安裝。蓋板8上安裝有用于密封收鋅室與內膽的導流盤7，導流盤7上設置有用于密封的密封圈，該導流盤7的直徑為750mm，厚度為70mm。導流盤7上開設有三個導流孔7-1，導流孔7-1的直徑為78mm，由圖5-7可知。該導流孔7-1為外側向下傾斜收窄、內側垂直向下貫通的流道結構，導流孔7-1與分流孔6-2之間設置止槽、止口裝配固定。當導流盤7放置在蓋板8上之后，上述導流孔7-1正好與蓋板8上的通孔8-1位置重疊且相通，如圖9所示。所述導流盤7上放置有分鋅舟6，分鋅舟6上開設有三個與導流盤7上導流孔7-1對應的分流孔6-2(如圖8)，其中部還設置有密封蓋6-1，由圖3-4可知。其分流孔6-2為貫通分鋅6舟的通孔，且該通孔于底部向外擴大孔徑至分鋅舟外緣，詳見圖4。分鋅舟6的高度為143mm，分流孔6-2的直徑為78mm。導流盤7和分鋅舟6依次套設在主軸20上進行固定，且分鋅舟6上設置的密封蓋6-1對主軸20與分鋅舟6連接處進行密封。

如圖1所示，分鋅舟6的上方還設置有一個加鋅舟5，熔煉室內三個坩堝3依次疊放在該加鋅舟5上(如沒設加鋅舟5，熔煉室內三個坩堝3就直接疊放在分鋅舟6上)。在收鋅過程中，鋅蒸汽通過熔煉內的坩堝上的蒸汽通道進入到加鋅舟5再到分鋅舟6(無加鋅舟5的鋅蒸汽直接由蒸汽通道3-1到分鋅舟6)，再一次經過分鋅舟6的分流孔6-1、導流盤7的導流孔7-1和蓋板上的通孔8-1后，直接準確地進入到三個收鋅室的坩堝內，如圖9所示。

如圖1所示，收鋅室有室體10為夾層結構，其夾層用于容納冷卻水。該夾層包括隔開的上夾層小水套9和下夾層大水套11，上夾層設置在收鋅室上部，上夾層的高度為10-20mm。在熔煉過程中為了減小熱能損失，下夾層內不通水(下夾層將余水排干)，在生產過程中上夾層內一直通水(以保證導流盤7上的密封圈不被燒焦)，只有開大閥時下夾層才通水，使收鋅室在收鋅過程中才達到收鋅溫度，不至于讓鋅蒸汽在導流孔7-1和分流孔6-2提前凝固而造成鋅堵塞。

本實用新型中熔煉室內的坩堝與收鋅室內的坩堝尺寸和規格一致，坩堝為U型結構，坩堝內中部設置有蒸汽通道，且蒸汽通道外壁和坩堝內壁均為斜面，形成向上漸開的容納腔；所述的蒸汽通道頂端與坩堝頂端平齊坩堝頂端，蒸汽通道底端口徑大于上部口徑，如圖10所示。熔煉室內的坩堝與收鋅室內的坩堝在熔煉室與收鋅室之間通過導流盤和分鋅舟可以準確且直接地使熔煉室內的鋅蒸汽進入到三個收鋅室坩堝內冷卻凝固。這樣，回收好的收鋅室坩堝里面的鋅錠不需要從該室坩堝內提取出來，省事省力且方便快捷。將收鋅室內的坩堝連同鋅錠一起放入到熔煉室內使用即可，因此解決了采用鐵板分割回收時含有鐵元素雜質的問題和鋅在熔煉過程中被氧化的現象，節省了生產成本。

本實用新型所述的實施例僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行的描述，并非對本實用新型構思和范圍進行限定，在不脫離本實用新型設計思想的前提下，本領域中工程技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變型和改進，均應落入本實用新型的保護范圍，本實用新型請求保護的技術內容，已經全部記載在權利要求書中。