專利名稱：一種鋁硅合金熔液的直流電磁凈化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鋁硅合金熔液的直流電磁凈化裝置，屬鑄造熔煉有色金屬鋁 硅合金熔液及電磁凈化設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在鋁和鋁合金的鑄造中，首先要在熔煉爐中熔煉成鋁液和鋁合金液，在熔煉過程 中，由于在材料中夾雜著氣體和非金屬夾雜物，使鑄造使用的鋁和鋁合金液滲透和漂 浮著許多鋁渣及非金屬物質(zhì)，這些非金屬夾雜物對鋁和鋁合金的力學(xué)性能、金相組織 結(jié)構(gòu)、加工性能和外觀質(zhì)量都有極大的損害，而且在鑄造過程中還容易堵塞過濾器及 澆注通道。在清除鋁液和鋁合金熔液夾雜物的過程中，常采用濾液法和電磁凈化法，濾液法 要用高密度的濾網(wǎng)進(jìn)行過濾，或用高目數(shù)的網(wǎng)勺撈出懸浮的雜質(zhì)，但由于鋁液、鋁合 金液是在高溫下的液態(tài)狀， 一些雜質(zhì)和非金屬物質(zhì)已熔入液體中，濾出、撈出的只是 〉30um的雜質(zhì)，熔液中的非金屬夾雜物無法去除。電磁凈化法是一種新型的去除鋁液和鋁合金液夾雜物的方法，它利用夾雜物和金 屬液的導(dǎo)電導(dǎo)磁性能的差異，通過直接或感應(yīng)的方式施加電磁場，促使金屬和非金屬 夾雜物迅速分離，流動至熔煉爐壁面，這種磁場大都是交流電磁場，在交流電正極和 負(fù)極的作用下，使熔煉爐內(nèi)鋁液夾雜物分離，可捕捉和分離出較細(xì)微的夾雜物，因此 交流電磁凈化法比過濾法有了很大進(jìn)步，但也存在磁場不夠穩(wěn)定、不能變換的弊端， 也有使用高頻感應(yīng)線圈進(jìn)行磁力線分離雜質(zhì)的，可彌補(bǔ)交變磁場集膚效應(yīng)的不足，但 由于鋁液和鋁合金液內(nèi)部的電磁力分布很不均勻，從壁面到中心的磁力指數(shù)呈衰減趨 勢，成為電磁分離的弱區(qū)和盲區(qū)，處在磁力線軸線上的鋁、鋁合金液理論上不受電磁 力作用，存在著技術(shù)上的不足。鋁硅合金及其熔液，在熔煉和鑄造過程中也存在類似鋁、鋁合金液的夾雜現(xiàn)象，也存在清除非金屬夾雜物的技術(shù)難題，其直流電磁凈化設(shè)備和配套設(shè)備也成了技術(shù)關(guān) 鍵。發(fā)明內(nèi)容發(fā)明目的本實(shí)用新型的目的就是針對背景技術(shù)的狀況，采用直流電磁場，設(shè)計(jì)一種帶微波 加熱器的直流電磁凈化裝置，使鋁硅合金熔液在凈化、分離非金屬夾雜物的過程中， 始終處于均勻的直流電磁場磁力線范圍內(nèi)，克服交流電磁場盲區(qū)、弱區(qū)的不足，此裝 置使鋁硅合金熔液的凈化、去除非金屬夾雜物成為可能。技術(shù)方案本實(shí)用新型直流電磁凈化裝置，主要結(jié)構(gòu)由支架、支架環(huán)、保溫通道、三通器、 直流電磁凈化器、聯(lián)接部、微波加熱器、電控箱、液晶顯示屏組成；支架28通過支 架環(huán)29、 30與保溫通道31、聯(lián)接部37聯(lián)接；保溫通道31右上部聯(lián)接三通器32、右 下部聯(lián)接直流電磁凈化器33，三通器32通過聯(lián)接部37垂直聯(lián)接直流電磁凈化器33， 保溫通道31外部設(shè)有微波加熱器36，微波加熱器36通過導(dǎo)線52與電控箱55聯(lián)接； 直流電磁凈化器33的電極38、 39通過導(dǎo)線43與電控箱55聯(lián)接，直流電磁凈化器 33的電磁鐵44、 45通過導(dǎo)線與電控箱55聯(lián)接；電控箱55呈矩形箱體，正面上部為 液晶顯示屏56、下部依次設(shè)有指示燈57、微波控制鍵58、直流電極控制鍵59、電磁 鐵控制鍵60;保溫通道31上部為進(jìn)液口46、濾網(wǎng)47、內(nèi)部為液腔40,液腔40上部 聯(lián)通三通器32內(nèi)的液腔41，液腔41右部聯(lián)通聯(lián)接部37內(nèi)的液腔42，液腔42聯(lián)通 直流電磁凈化器33內(nèi)的液腔63、 64、 53，液腔53底部聯(lián)通保溫通道31內(nèi)的液腔54， 液腔54聯(lián)通液腔40，液腔40、 41、 42、 53、 54、 63、 64組成互為連通的鋁硅合金 熔液的循環(huán)通道，液腔54底部為凈化沉淀的非金屬夾雜物49;三通器32左上部為 密封塞34、右上部為密封塞35。所述的三通器32，左上部為調(diào)液口 50、右上部為澆鑄出液口 51、內(nèi)部為液腔41， 液腔41與調(diào)液口 50、澆鑄出液口 51互為聯(lián)通。所述的直流電磁凈化器33上部為聯(lián)接臺61,聯(lián)接臺61內(nèi)為聯(lián)接口 62，直流電 磁凈化器33的前、后部設(shè)置電磁鐵44、 45,電磁鐵44、 45左、右部設(shè)有電極38、 39，直流電磁凈化器33中下部為液腔53，液腔53上部聯(lián)接聯(lián)接口62，液腔53上部 分左、右聯(lián)接液腔63、 64，左、右液腔63、 64與電極38、 39聯(lián)接。所述的直流電磁凈化器33是由電極38、 39與電磁鐵44、 45形成直流電磁場， 直流電壓為6V,電流強(qiáng)度為1000A,電磁鐵電壓為380V，磁場磁力線強(qiáng)度為25萬高 斯。所述的微波加熱坩堝熔煉爐主要由爐體、爐座、爐蓋、坩堝、微波加熱器、溫度 傳感器、電控箱、液晶顯示屏組成，在爐體1的下部為爐座2，在爐體l的上部為密 封蓋4、爐蓋3，爐蓋3通過開合架5聯(lián)接爐體1，穿過爐蓋3、密封蓋4設(shè)有出氣孔 10、溫度傳感器13，爐體1內(nèi)為爐腔9，在爐腔9下部設(shè)有坩堝座7、坩堝8，坩堝 8上部為提手11，坩堝內(nèi)為鋁硅合金熔液12，在爐體l的爐壁上設(shè)有微波加熱器6; 在爐體l的側(cè)部設(shè)有電控箱14，電控箱14正面上部為指示燈16，中部為液晶顯示屏 15，下部為操縱開關(guān)鍵17;電控箱14通過導(dǎo)線19聯(lián)接爐體1的微波加熱器6、通過 導(dǎo)線18聯(lián)接溫度傳感器13。所述的澆鑄模具為開合式，模體20中部為澆口21，澆口21內(nèi)設(shè)有濾網(wǎng)22,澆 口 21下部聯(lián)通垂直通道23，垂直通道23聯(lián)通水平通道24，水平通道24左部聯(lián)通圓 錐形鑄腔25、右部聯(lián)通圓錐形鑄腔26。有益效果本實(shí)用新型直流電磁凈化裝置，主要結(jié)構(gòu)由支架、支架環(huán)、保溫通道、三通器、 凈化器、聯(lián)接部、微波加熱器、電控箱、液晶顯示屏組成，前序配套設(shè)備為微波加熱 坩堝熔煉爐，后續(xù)配套設(shè)備為澆鑄模具，凈化裝置內(nèi)部的液腔互為貫通，液腔底部為 凈化去除的非金屬夾雜物，此裝置設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)緊湊，容易制造，操作使用方便，直流電磁場穩(wěn)定，可適應(yīng)鋁硅合金液及多種金屬熔液的凈化，是十分理想的直流電磁 凈化設(shè)備。


圖1為鋁硅合金熔液直流電磁凈化裝置主視圖圖2為鋁硅合金熔液直流電磁凈化裝置側(cè)視圖圖3為圖2的A-A剖面圖圖4為三通器主視圖圖5為三通器俯視圖圖6為凈化器主視圖圖7為凈化器俯視圖圖8為圖7的D-D剖面圖圖9為微波加熱坩堝熔煉爐結(jié)構(gòu)圖圖10為澆鑄模具結(jié)構(gòu)圖圖11為直流電磁凈化原理圖圖中所示，附圖標(biāo)記清單如下1、爐體，2、爐座，3、爐蓋，4、密封蓋，5、開合架，6、微波加熱器，7、坩 堝座，8、坩堝，9、爐腔，10、出氣孔，11、提手，12、鋁硅合金熔液，13、溫度傳 感器，14、電控箱，15、液晶顯示屏，16、指示燈，17、操縱開關(guān)鍵，18、導(dǎo)線，19、 導(dǎo)線，20、澆鑄模具，21、澆口， 22、濾網(wǎng)，23、垂直通道，24、水平通道，25、圓 錐形鑄腔，26、圓錐形鑄腔，27、鋁硅合金熔液，28、支架，29、支架環(huán)，30、支架 環(huán)，31、保溫通道，32、三通器，33、直流電磁凈化器，34、密封塞，35、密封塞， 36、微波加熱器，37、聯(lián)接部，38、電極，39、電極，40、液腔，41、液腔，42、液 腔，43、導(dǎo)線，44、電磁鐵，45、電磁鐵，46、進(jìn)液口， 47、濾網(wǎng)，48、鋁硅合金熔 液，49、非金屬夾雜物，50、調(diào)液口， 51、澆鑄出液口， 52、導(dǎo)線，53、液腔，54、 液腔，55、電控箱，56、液晶顯示屏，59、電極控制鍵，60、電磁鐵控制鍵，61、聯(lián) 接臺，62、聯(lián)接口， 63、液腔，64、液腔。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明圖1、 2、 3所示，為直流電磁凈化裝置結(jié)構(gòu)圖，此裝置由支架、保溫通道、三通 器、聯(lián)接部、凈化器、微波加熱器、電控箱組成整體結(jié)構(gòu)，其內(nèi)的液腔40、 41、 42、 53、 54、 63、 64要互相聯(lián)通，密封塞34、 35凈化時(shí)關(guān)閉，澆鑄時(shí)打開密封塞35，各 部件要用耐高溫材料制作，以適應(yīng)鋁硅合金熔液的流動，微波加熱器、電極38、 39、 電磁鐵44、 45通過導(dǎo)線由電控箱控制，各數(shù)值由液晶顯示屏顯示，支架28、支架環(huán) 29、 30可在澆鑄時(shí)做傾斜。圖4、 5所示，為三通器結(jié)構(gòu)圖，三通器32左上部為調(diào)液口 50、右上部為澆鑄 出液口51,內(nèi)部由液腔41貫通，三通器38要強(qiáng)度好，要用不銹鋼材料制作。圖6、 7、 8所示，為凈化器33結(jié)構(gòu)圖，上部為聯(lián)接臺61、聯(lián)接口62，內(nèi)部為液 腔53、 63、 64，液腔63、 64與電極38、 39、電磁鐵44、 45聯(lián)接，電極38、 39、電 磁鐵44、 45的磁場磁力線作用于液腔內(nèi)的鋁硅合金熔液，并使之流動。圖9所示，為微波加熱坩堝熔煉爐結(jié)構(gòu)圖，是直流電磁凈化的前序熔煉設(shè)備，是 十分重要的，各部位置要正確，要控制調(diào)整好微波加熱溫度，熔煉的鋁硅合金熔液要 恒溫保溫。圖10所示，為開合式澆鑄模具結(jié)構(gòu)圖，澆鑄模具是直流電磁凈化的后續(xù)配套設(shè) 備，由不銹鋼材料制作，澆口、垂直通道、水平通道、左右鑄腔要暢通。圖11所示，為直流電磁凈化原理圖，直流電極38、 39作用于電磁鐵44、 45， 電磁鐵44、 45作用于液腔63、 64, I表示電流強(qiáng)度，B表示磁感應(yīng)強(qiáng)度，電磁鐵的S、 N極磁力線形成磁場，磁場強(qiáng)度為25萬高斯，在磁場磁力線作用下，液腔內(nèi)的鋁硅 合金熔液形成流動循環(huán)。
權(quán)利要求1. 一種鋁硅合金熔液的直流電磁凈化裝置，其特征在于直流電磁凈化裝置的主要結(jié)構(gòu)由支架、支架環(huán)、保溫通道、三通器、直流電磁凈化器、聯(lián)接部、微波加熱器、電控箱、液晶顯示屏組成；支架(28)通過支架環(huán)(29、30)與保溫通道(31)、聯(lián)接部(37)聯(lián)接；保溫通道(31)右上部聯(lián)接三通器(32)、右下部聯(lián)接直流電磁凈化器(33)，三通器(32)通過聯(lián)接部(37)垂直聯(lián)接直流電磁凈化器(33)，保溫通道(31)外部設(shè)有微波加熱器(36)，微波加熱器(36)通過導(dǎo)線(52)與電控箱(55)聯(lián)接；直流電磁凈化器(33)的電極(38、39)通過導(dǎo)線(43)與電控箱(55)聯(lián)接，直流電磁凈化器(33)的電磁鐵(44、45)通過導(dǎo)線與電控箱(55)聯(lián)接；電控箱(55)呈矩形箱體，正面上部為液晶顯示屏(56)、下部依次設(shè)有指示燈(57)、微波控制鍵(58)、直流電極控制鍵(59)、電磁鐵控制鍵(60)；保溫通道(31)上部為進(jìn)液口(46)、濾網(wǎng)(47)、內(nèi)部為液腔(40)，液腔(40)上部聯(lián)通三通器(32)內(nèi)的液腔(41)，液腔(41)右部聯(lián)通聯(lián)接部(37)內(nèi)的液腔(42)，液腔(42)聯(lián)通直流電磁凈化器(33)內(nèi)的液腔(63、64、53)，液腔(53)底部聯(lián)通保溫通道(31)內(nèi)的液腔(54)，液腔(54)聯(lián)通液腔(40)，液腔(40、41、42、53、54、63、64)組成互為連通的鋁硅合金熔液的循環(huán)通道，液腔(54)底部為凈化沉淀的非金屬夾雜物(49)；三通器(32)左上部為密封塞(34)、右上部為密封塞(35)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁硅合金熔液的直流電磁凈化裝置，其特征在于: 所述的三通器(32)，左上部為調(diào)液口 (50)、右上部為澆鑄出液口 (51)、內(nèi)部為液 腔(41)，液腔(41)與調(diào)液口 (50)、澆鑄出液口 (51)互為聯(lián)通。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁硅合金熔液的直流電磁凈化裝置，其特征在于: 所述的直流電磁凈化器(33)上部為聯(lián)接臺(61)，聯(lián)接臺(61)內(nèi)為聯(lián)接口 (62)， 直流電磁凈化器(33)的前、后部設(shè)置電磁鐵(44、 45)，電磁鐵(44、 45)左、右 部設(shè)有電極(38、 39)，直流電磁凈化器(33)中下部為液腔(53)，液腔(53)上部 聯(lián)接聯(lián)接口 (62)，液腔(53)上部分左、右聯(lián)接液腔(63、 64)，左、右液腔(63、 64)與電極(38、 39)聯(lián)接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁硅合金熔液的直流電磁凈化裝置，其特征在于: 所述的直流電磁凈化器(33)是由電極(38、 39)與電磁鐵(44、 45)形成直流電磁場，直流電壓為6V,電流強(qiáng)度為1000A，電磁鐵電壓為380V,磁場磁力線強(qiáng)度為25萬高斯。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種鋁硅合金熔液的直流電磁凈化裝置，主要結(jié)構(gòu)由支架、支架環(huán)、保溫通道、三通器、凈化器、聯(lián)接部、微波加熱器、電控箱、液晶顯示屏組成，前序配套設(shè)備為微波加熱坩堝熔煉爐，后續(xù)配套設(shè)備為澆鑄模具，凈化裝置內(nèi)部的液腔互為貫通，液腔底部為凈化去除的非金屬夾雜物，此裝置設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)緊湊，容易制造，操作使用方便，直流電磁場穩(wěn)定，可適應(yīng)鋁硅合金液及多種金屬熔液的凈化，是十分理想的直流電磁凈化設(shè)備。
文檔編號B22D21/00GK201099696SQ20072010254
公開日2008年8月13日 申請日期2007年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月15日
發(fā)明者華 侯, 侯擊波, 張國偉, 宏 徐, 戴鼎漢, 毛紅奎, 趙宇宏, 趙宇輝 申請人:中北大學(xué)