專利名稱：行星式旋轉(zhuǎn)噴吹除氣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域，涉及一種金屬熔體的除氣裝置，特別是一種去除鋁熔體中氣體的噴頭行星式旋轉(zhuǎn)噴吹除氣裝置。
背景技術(shù)：
鋁熔體的凈化是保證純鋁及其合金冶金質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)，降低鋁熔體中的氫含量是鋁熔體凈化的主要目的之一。目前鋁熔體除氫技術(shù)主要是依據(jù)氣泡浮游理論發(fā)展的各種除氫方法，它是在鋁熔體中吹入大量氣泡，利用氫在鋁熔體和氣泡中的分壓差使鋁熔體中的氫不斷擴散進入氣泡中，并隨氣泡上浮至熔體液面逸出，從而達到除氫目的。經(jīng)文獻檢索發(fā)現(xiàn)，旋轉(zhuǎn)噴吹裝置已成為目前國內(nèi)外通用的鋁熔體除氫裝置，例如中國專利發(fā)明名稱為鋁合金熔體除氫旋轉(zhuǎn)脈沖噴吹裝置，專利號為ZL00125771.4的發(fā)明專利，公開了一種鋁合金熔體除氫旋轉(zhuǎn)脈沖噴吹裝置，即在傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)噴吹除氣裝置的基礎(chǔ)上，在氣路供應(yīng)系統(tǒng)中增設(shè)減壓閥和電磁閥，在電氣控制系統(tǒng)中增設(shè)脈沖輸出電路，使得凈化氣體以脈沖方式進入熔體中，從而使氣泡更加細小，有效減弱氣泡的合并、熔體的翻騰和吸氧等有害影響，達到提聞除氧效果目的。通過分析發(fā)現(xiàn)，目前現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)噴吹除氫裝置對于整個除氣箱內(nèi)鋁熔體的除氫效果仍存在一定局限由于鋁熔體相對較大的粘度和比重，氣泡多沿旋轉(zhuǎn)桿四周上浮，造成凈化氣體在除氣箱中分布不均，除氣箱內(nèi)中心主體區(qū)氣含量相對較高，而邊角區(qū)凈化氣體含量很少，這樣邊角區(qū)域的鋁熔體不能與足夠數(shù)量的氣泡進行充分接觸，導致除氣箱邊角區(qū)域的鋁熔體除氣效果較差。而為了改善邊角區(qū)的氣體分布情況，則需要增大旋轉(zhuǎn)噴頭的轉(zhuǎn)速或增大噴頭尺寸，而這又會導致鋁熔體液面的波動加劇，熔體吸氫情況加劇，不利于鋁熔體的凈化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種行星式旋轉(zhuǎn)噴吹除氣裝置，通過噴頭的運動，保證除氣箱內(nèi)的氣體均勻分布，有效提高氣體利用率和除氣效率，同時降低由于液面翻滾造成的吸氫風險，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足。本發(fā)明解決技術(shù)問題的技術(shù)方案如下—種行星式旋轉(zhuǎn)噴吹除氣裝置，包括除氣箱、旋轉(zhuǎn)噴吹裝置，其特征在于，還包括頂蓋、中心軸、中心軸驅(qū)動裝置和旋轉(zhuǎn)噴吹驅(qū)動裝置，所述頂蓋設(shè)置在除氣箱頂部，其中心開有中心孔；所述中心軸穿過頂蓋中心孔，轉(zhuǎn)動的豎置于除氣箱中心，所述中心軸上固定一轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤的軸線與中心軸的軸線重合；所述旋轉(zhuǎn)噴吹裝置可以轉(zhuǎn)動的偏心設(shè)置在轉(zhuǎn)盤上， 其包括旋轉(zhuǎn)桿、旋轉(zhuǎn)噴頭、進氣管，旋轉(zhuǎn)桿下端與旋轉(zhuǎn)噴頭相連伸入到除氣箱內(nèi)，上端連接進氣管。由以上公開的技術(shù)方案可知，本發(fā)明通過改變傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)噴頭的運動軌跡，使旋轉(zhuǎn)噴頭在高速自轉(zhuǎn)的同時，繞中心軸低速公轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)噴頭更靠近除氣箱的四個邊壁，從而可以有效保證凈化氣體在整個除氣箱內(nèi)均勻分布，縮短了氫在熔體中的擴散路程，強化了氣液 接觸，熔體液面平穩(wěn)，達到提高除氫效果的目的。圖I為本發(fā)明行星式旋轉(zhuǎn)噴吹除氣裝置一實施例結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖標記如下
I、除氣箱 2、熔體進ロ 4、頂蓋5、中心軸
7、公轉(zhuǎn)軸承 8、中心軸帶輪傳動裝置 10、轉(zhuǎn)盤11、自轉(zhuǎn)軸承
13、旋轉(zhuǎn)噴頭14、進氣管16、旋轉(zhuǎn)噴吹驅(qū)動電機 17、中心軸進氣管




3、熔體出口 6、支架
9、中心軸驅(qū)動電機 12、旋轉(zhuǎn)桿
15、旋轉(zhuǎn)噴吹帶輪傳動裝置 18、氬氣瓶連接軟管
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進ー步詳述。如圖I所示，本發(fā)明行星式旋轉(zhuǎn)噴吹除氣裝置，包括除氣箱I、旋轉(zhuǎn)噴吹裝置、頂蓋 4、中心軸5、中心軸驅(qū)動裝置、旋轉(zhuǎn)噴吹驅(qū)動裝置和支架6，所述除氣箱I是由耐火材料澆鑄 的容納待處理鋁熔體的箱體，除氣箱I液面下方設(shè)置熔體進ロ 2，除氣箱液面下方與熔體進 ロ 2相對ー側(cè)設(shè)置熔體出ロ 3。所述頂蓋4設(shè)置在除氣箱I頂部，其中心開有中心孔，所述 頂蓋4由耐熱鋼制成；所述中心軸5穿過頂蓋4的中心孔，所述支架6固定設(shè)置在除氣箱I 外側(cè)，所述中心軸5通過公轉(zhuǎn)軸承7轉(zhuǎn)動的設(shè)置于支架6上，且所述中心軸5豎直于除氣箱 I中心；所述中心軸5上固定ー轉(zhuǎn)盤10，轉(zhuǎn)盤10的軸線與中心軸5的軸線重合；所述中心軸 驅(qū)動裝置包括中心軸帶輪傳動裝置8和中心軸驅(qū)動電機9，所述中心軸帶輪傳動裝置8 一端 連接中心軸5上端，另一端連接中心軸驅(qū)動電機9，所述中心軸驅(qū)動電機9固定設(shè)置在支架 6上，所述中心軸5在中心軸驅(qū)動電機9的驅(qū)動下低速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速N1為I 2r/min，其轉(zhuǎn)速 隨著熔體進、出口流量的增加而増大。所述旋轉(zhuǎn)噴吹裝置通過自轉(zhuǎn)軸承11可以轉(zhuǎn)動的偏心 設(shè)置在轉(zhuǎn)盤10上，其包括旋轉(zhuǎn)桿12、旋轉(zhuǎn)噴頭13、進氣管14，旋轉(zhuǎn)桿12下端與旋轉(zhuǎn)噴頭13 相連伸入到除氣箱I內(nèi)，上端連接進氣管14。所述旋轉(zhuǎn)噴吹驅(qū)動裝置包括旋轉(zhuǎn)噴吹帶輪傳 動裝置15和旋轉(zhuǎn)噴吹驅(qū)動電機16，所述旋轉(zhuǎn)噴吹帶輪傳動裝置15 —端連接旋轉(zhuǎn)桿12上 端，另一端連接旋轉(zhuǎn)噴吹驅(qū)動電機16，所述旋轉(zhuǎn)噴吹驅(qū)動電機16固定設(shè)置在轉(zhuǎn)盤10上，所 述旋轉(zhuǎn)桿12在旋轉(zhuǎn)噴吹驅(qū)動電機16的驅(qū)動下自轉(zhuǎn)。由于旋轉(zhuǎn)噴吹裝置與轉(zhuǎn)盤10同步旋 轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)噴吹裝置繞中心軸5的公轉(zhuǎn)N1,同時還由旋轉(zhuǎn)噴吹裝置驅(qū)動電機16驅(qū)動 進行高速旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)噴吹裝置的自轉(zhuǎn)N2。此外考慮到凈化氣體通過氬氣瓶連接軟管18輸入到旋轉(zhuǎn)噴吹裝置中，而旋轉(zhuǎn)噴 吹裝置同時具有公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)運動，為了防止發(fā)生繞線現(xiàn)象，將中心軸5做成中空管，內(nèi)部放 置中心軸進氣管17，中心軸進氣管17的上端穿過中心軸5的上端與氬氣瓶連接軟管18相 連，中心軸進氣管17的另一端與旋轉(zhuǎn)噴吹裝置上的進氣管14連接，這樣凈化氣體經(jīng)中心軸 進氣管17進入進氣管14，再進入旋轉(zhuǎn)桿12中，再經(jīng)旋轉(zhuǎn)噴頭13上的周邊噴氣ロ在旋轉(zhuǎn)時 以氣泡形式噴入到鋁熔體中。
工作時，首先開啟中心軸驅(qū)動電機9和旋轉(zhuǎn)噴吹驅(qū)動電機16，中心軸5由中心軸驅(qū)動電機9驅(qū)動以N1轉(zhuǎn)速低速旋轉(zhuǎn)，并帶動轉(zhuǎn)盤10、旋轉(zhuǎn)噴吹裝置、旋轉(zhuǎn)噴吹帶輪傳動裝置 15、旋轉(zhuǎn)噴吹驅(qū)動電機16同步旋轉(zhuǎn)；此外旋轉(zhuǎn)噴吹裝置在旋轉(zhuǎn)噴吹驅(qū)動電機16的驅(qū)動下繞旋轉(zhuǎn)桿12軸線高速旋轉(zhuǎn)。待處理的鋁熔體從熔體進口 2流入，同時凈化氣體經(jīng)中心軸進氣管17進入旋轉(zhuǎn)噴吹裝置上的進氣管14，再進入旋轉(zhuǎn)桿12中，再經(jīng)旋轉(zhuǎn)噴頭13上的周邊噴氣口在旋轉(zhuǎn)時以氣泡形式噴入到鋁熔體中。由于旋轉(zhuǎn)噴頭13的運動軌跡偏離除氣箱I中心，氣泡容易到達除氣箱的邊角區(qū)，在整個除氣箱內(nèi)均勻分散上浮，并在上浮過程中不斷吸氫并逸出熔體液面。由于旋轉(zhuǎn)噴吹裝置在高速自轉(zhuǎn)的同時，還繞中心轉(zhuǎn)軸做低速公轉(zhuǎn)，消除了發(fā)生打漩的條件，鋁熔體液面平穩(wěn)不翻騰，不易造成液面的卷氣吸氫。凈化處理后的鋁熔體則從熔體出口流出進入后續(xù)工序。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施方式，并非用來限制本發(fā)明的保護范圍，凡是依照本發(fā)明權(quán)利要求所做的同等變換，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種行星式旋轉(zhuǎn)噴吹除氣裝置，包括除氣箱、旋轉(zhuǎn)噴吹裝置，其特征在于，還包括頂蓋、中心軸、中心軸驅(qū)動裝置和旋轉(zhuǎn)噴吹驅(qū)動裝置，所述頂蓋設(shè)置在除氣箱頂部，其中心開有中心孔；所述中心軸穿過頂蓋中心孔，轉(zhuǎn)動的豎置于除氣箱中心，所述中心軸上固定一轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤的軸線與中心軸的軸線重合；所述旋轉(zhuǎn)噴吹裝置可以轉(zhuǎn)動的偏心設(shè)置在轉(zhuǎn)盤上，其包括旋轉(zhuǎn)桿、旋轉(zhuǎn)噴頭、進氣管，旋轉(zhuǎn)桿下端與旋轉(zhuǎn)噴頭相連伸入到除氣箱內(nèi)，上端連接進氣管。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的行星式旋轉(zhuǎn)噴吹除氣裝置，其特征在于，所述除氣箱是由耐火材料澆鑄的容納待處理鋁熔體的箱體，除氣箱液面下方設(shè)置熔體進口，除氣箱液面下方與熔體進口相對一側(cè)設(shè)置熔體出口。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的行星式旋轉(zhuǎn)噴吹除氣裝置，其特征在于，還包括支架，所述支架固定設(shè)置在除氣箱外側(cè)，所述中心軸通過公轉(zhuǎn)軸承轉(zhuǎn)動的設(shè)置于支架上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的行星式旋轉(zhuǎn)噴吹除氣裝置，其特征在于，所述中心軸驅(qū)動裝置包括中心軸帶輪傳動裝置和中心軸驅(qū)動電機，所述中心軸帶輪傳動裝置一端連接中心軸上端，另一端連接中心軸驅(qū)動電機，所述中心軸驅(qū)動電機固定設(shè)置在支架上，所述中心軸在中心軸驅(qū)動電機的驅(qū)動下低速旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速隨著熔體進、出口流量的增加而增大。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的行星式旋轉(zhuǎn)噴吹除氣裝置，其特征在于，所述中心軸的轉(zhuǎn)速 Ni 為 I 2r/min。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的行星式旋轉(zhuǎn)噴吹除氣裝置，其特征在于，所述中心軸為中空管，其內(nèi)部設(shè)置中心軸進氣管，中心軸進氣管的上端穿過中心軸的上端與氬氣瓶上的軟管相連，中心軸進氣管的另一端與旋轉(zhuǎn)噴吹裝置上的進氣管相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的行星式旋轉(zhuǎn)噴吹除氣裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)噴吹驅(qū)動裝置包括旋轉(zhuǎn)噴吹帶輪傳動裝置和旋轉(zhuǎn)噴吹驅(qū)動電機，所述旋轉(zhuǎn)噴吹帶輪傳動裝置一端連接旋轉(zhuǎn)桿上端，另一端連接旋轉(zhuǎn)噴吹驅(qū)動電機，所述旋轉(zhuǎn)噴吹驅(qū)動電機固定設(shè)置在轉(zhuǎn)盤上， 所述旋轉(zhuǎn)桿在旋轉(zhuǎn)噴吹驅(qū)動電機的驅(qū)動下自轉(zhuǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的行星式旋轉(zhuǎn)噴吹除氣裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)盤設(shè)置在頂蓋高度位置處。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種行星式旋轉(zhuǎn)噴吹除氣裝置，包括除氣箱、旋轉(zhuǎn)噴吹裝置、頂蓋、中心軸、中心軸驅(qū)動裝置和旋轉(zhuǎn)噴吹驅(qū)動裝置，所述頂蓋設(shè)置在除氣箱頂部，其中心開有中心孔；所述中心軸穿過頂蓋中心孔，轉(zhuǎn)動的豎置于除氣箱中心，所述中心軸上固定一轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤的軸線與中心軸的軸線重合；所述旋轉(zhuǎn)噴吹裝置可以轉(zhuǎn)動的偏心設(shè)置在轉(zhuǎn)盤上，其包括旋轉(zhuǎn)桿、旋轉(zhuǎn)噴頭、進氣管，旋轉(zhuǎn)桿下端與旋轉(zhuǎn)噴頭相連伸入到除氣箱內(nèi)，上端連接進氣管。本發(fā)明可以有效保證凈化氣體在整個除氣箱內(nèi)均勻分布，縮短了氫在熔體中的擴散路程，強化了氣液接觸，熔體液面平穩(wěn)，達到提高除氫效果的目的。
文檔編號C22B21/06GK102586616SQ20121006199
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月9日
發(fā)明者孫會, 張曉青, 馬雪芬 申請人:上海電機學院