專利名稱：鋁水反向雙級(jí)過(guò)濾裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及有色金屬熔煉鑄造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鋁水的過(guò)濾設(shè)備及過(guò)濾方法。
背景技術(shù)：
隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈，對(duì)鋁產(chǎn)品的質(zhì)量要求越來(lái)越高，要提高鋁產(chǎn)品的質(zhì)量，首先要提高鋁鑄錠的質(zhì)量。影響鋁鑄錠質(zhì)量的主要因素之一是鋁熔體中所存在的雜質(zhì)無(wú)法有效的去除，這些雜質(zhì)惡化了鑄錠的鑄造組織，破壞了金屬的連續(xù)性和致密性，造成鑄錠疏松、氣孔、夾渣等缺陷，從而降低了鋁材的加工性能和使用性能，嚴(yán)重影響鋁產(chǎn)品的質(zhì)量。為提高鋁錠質(zhì)量，凈化鋁熔體最關(guān)鍵、最重要、但也最難。需在鋁水澆鑄前利用過(guò)濾裝置對(duì)其進(jìn)行過(guò)濾除渣，目前，較典型簡(jiǎn)單的過(guò)濾裝置為箱式單級(jí)或雙級(jí)過(guò)濾裝置，該過(guò)濾裝置中，鋁水均是沿同一方向水平或由上至下通過(guò)過(guò)濾板，過(guò)濾效果差，過(guò)濾壓力較小，不能達(dá)到很好的除渣效果。為改善過(guò)濾效果，出現(xiàn)了多種鋁水過(guò)濾技術(shù)，其中，鋁水在線處理技術(shù)較為流行，如國(guó)外的MINT、SNIF、ALPUR等，這些技術(shù)能確保進(jìn)入結(jié)晶器的鋁水被均勻地處理，可有效提高鋁錠的純凈度和質(zhì)量均一性。國(guó)內(nèi)的PPF也有較好的效果。另外，鋁水過(guò)濾裝置中比較有代表性的還有管式過(guò)濾器和陶瓷球過(guò)濾器，但他們均存在一定的不足，對(duì)粒度較小的顆粒雜質(zhì)過(guò)濾效果不佳。因此，需研究一種較佳的鋁水過(guò)濾工藝及具有良好除渣效果的鋁水過(guò)濾裝置，以探索一種可對(duì)純化鋁熔體將起到更好的作用且既能提高鋁鑄錠質(zhì)量又能降低生產(chǎn)成本的新路。適合于采用短流程(即采用電解鋁液直接而非采用電解鋁錠重熔)來(lái)制備鋁錠的熔體凈化處理工藝技術(shù)。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種鋁水反向雙級(jí)過(guò)濾裝置，該裝置的第一級(jí)從上向下正向過(guò)濾，主要是將密度較少、尺寸粗大的雜質(zhì)和夾渣過(guò)濾掉，而第二級(jí)是從下向上利用內(nèi)螺紋管壁形成鋁水渦流逆向過(guò)濾，使鋁水中的顆粒雜質(zhì)旋轉(zhuǎn)聚集，形成較大顆粒利用重力自動(dòng)沉降，有效解決現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法同時(shí)滿足提高過(guò)濾效果和降低成本的技術(shù)問(wèn)題。本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)手段解決上述技術(shù)問(wèn)題:本實(shí)用新型首先提供了一種鋁水反向雙級(jí)過(guò)濾裝置，包括鋁水過(guò)濾通道、以可拆卸的方式沿鋁水流向依次水平設(shè)置于鋁水過(guò)濾通道內(nèi)的一級(jí)陶瓷過(guò)濾板和二級(jí)陶瓷過(guò)濾板，所述鋁水由上至下通過(guò)一級(jí)陶瓷過(guò)濾板，鋁水由下至上通過(guò)二級(jí)陶瓷過(guò)濾板。進(jìn)一步,所述招水過(guò)濾通道的入口位置高于其出口位置15_50mm。進(jìn)一步，所述鋁水過(guò)濾通道為內(nèi)螺旋管。進(jìn)一步，所述鋁水過(guò)濾通道的底部設(shè)置有放流排渣口。進(jìn)一步，所述鋁水過(guò)濾通道內(nèi)位于放流排渣口處設(shè)置有碳電極棒。進(jìn)一步，所述過(guò)濾裝置還包括以可拆卸的方式設(shè)置于二級(jí)陶瓷過(guò)濾板上方的壓環(huán)，所述壓環(huán)由兩個(gè)半環(huán)構(gòu)成。進(jìn)一步，所述鋁水過(guò)濾通道由鋁水下降段和鋁水上升段形成U形結(jié)構(gòu)，所述一級(jí)陶瓷過(guò)濾板設(shè)置于鋁水下降段內(nèi)，所述二級(jí)陶瓷過(guò)濾板設(shè)置于鋁水上升段內(nèi)。進(jìn)一步，還包括設(shè)置于鋁水過(guò)濾通道入口端的鋁水流槽，所述鋁水過(guò)濾通道的橫截面面積為鋁水流槽橫截面面積的2-4倍。另外，本實(shí)用新型還提供了 一種鋁水反向雙級(jí)過(guò)濾方法，該方法是:首先讓鋁水由上至下通過(guò)一個(gè)陶瓷過(guò)濾板，然后再由下至上通過(guò)另一個(gè)陶瓷過(guò)濾板，所述鋁水的溫度控制在690-780°C，鋁水流量不大于550kg/min。進(jìn)一步，所述鋁水的流動(dòng)方式為旋轉(zhuǎn)流動(dòng)。本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型的鋁水反向雙級(jí)過(guò)濾方法及過(guò)濾裝置具有以下優(yōu)點(diǎn):I)本實(shí)用新型采用雙極過(guò)濾，第一級(jí)可過(guò)濾掉鋁水中粒度較大的雜質(zhì)顆粒，第二級(jí)可過(guò)濾掉鋁水中粒度較小的雜質(zhì)顆粒，過(guò)濾效果好，并在特定的工藝條件下，使陶瓷過(guò)濾板達(dá)到最佳的過(guò)濾效果，所得鋁水純凈度較高；2)本實(shí)用新型采用雙極反向過(guò)濾，在二級(jí)陶瓷過(guò)濾板處鋁水上升通過(guò)過(guò)濾板，可使較小顆粒雜質(zhì)在重力的影響下，進(jìn)一步提高過(guò)濾效果；3)過(guò)濾通道采用內(nèi)螺旋管可使鋁水旋轉(zhuǎn)前進(jìn)并由下向上通過(guò)二級(jí)陶瓷過(guò)濾板，使較小顆粒旋轉(zhuǎn)聚集成為較大的顆粒沉降至過(guò)濾通道底部，提高過(guò)濾效果；4)鋁水過(guò)濾通道采用進(jìn)口高、出口低的結(jié)構(gòu)，可使鋁水在過(guò)濾通道中形成適合的壓差向前流動(dòng)，無(wú)須額外提供動(dòng)力，有效保持過(guò)濾壓力；5)通過(guò)碳電極棒可吸附大部分難熔顆粒，進(jìn)一步提高除渣效果。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。


圖1為本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的主視剖面圖；圖3為圖2的左視圖；圖4為圖2的俯視圖。
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，如圖所示:本實(shí)施例的鋁水反向雙級(jí)過(guò)濾裝置，包括鋁水過(guò)濾通道1、以可拆卸的方式沿鋁水流向依次水平設(shè)置于鋁水過(guò)濾通道I內(nèi)的一級(jí)陶瓷過(guò)濾板2和二級(jí)陶瓷過(guò)濾板3，兩個(gè)陶瓷過(guò)濾板可拆卸式固定于鋁水過(guò)濾通道I內(nèi)，以便于隨時(shí)更換，鋁水過(guò)濾通道I的內(nèi)壁上設(shè)置用于防止一級(jí)陶瓷過(guò)濾板2下落的限位臺(tái)階8，二級(jí)陶瓷過(guò)濾板3上方設(shè)置有擋住二級(jí)陶瓷過(guò)濾板3的壓環(huán)7，所述壓環(huán)7由兩個(gè)半環(huán)構(gòu)成，均由耐火材料制成，便于拆裝，以方便更換陶瓷過(guò)濾板，所述鋁水由上至下通過(guò)一級(jí)陶瓷過(guò)濾板2過(guò)濾掉粒度較大的顆粒，鋁水由下至上通過(guò)二級(jí)陶瓷過(guò)濾板3過(guò)濾掉粒度較小的顆粒，可根據(jù)實(shí)際需要選擇各陶瓷過(guò)濾板的規(guī)格，陶瓷過(guò)濾板與鋁水過(guò)濾通道之間可拆卸式連接，以便于便于更換和清理。由于采用雙級(jí)過(guò)濾，且二級(jí)過(guò)濾板處鋁水為由下至上流動(dòng)，可充分利用重力作用使小顆粒聚集沉降，過(guò)濾效果較佳。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述鋁水過(guò)濾通道I的入口位置高于其出口位置15-50_，使入口端和出口端的鋁水形成壓差，可使過(guò)濾壓力保持在較佳范圍內(nèi)，提高過(guò)濾效果。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述鋁水過(guò)濾通道I為內(nèi)螺旋管道，可使鋁水旋轉(zhuǎn)前進(jìn)并由下向上通過(guò)二級(jí)陶瓷過(guò)濾板，使較小顆粒旋轉(zhuǎn)聚集成為較大的顆粒沉降至過(guò)濾通道底部，提聞過(guò)濾效果。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述鋁水過(guò)濾通道I上設(shè)置有放流排渣口 4，便于排渣和不使用時(shí)清除過(guò)濾通道內(nèi)的鋁水，所述放流排渣口 4設(shè)置于鋁水過(guò)濾通道I的底部，由于聚集的大顆粒雜質(zhì)將沉降至過(guò)濾通道底部，在該位置設(shè)置放流排渣口，更加便于排渣和清除鋁水。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述鋁水過(guò)濾通道I內(nèi)位于放流排渣口 4處設(shè)置有用于吸附難熔顆粒的碳電極棒5，位于排渣口處設(shè)置電極棒，便于清理。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述鋁水過(guò)濾通道I由鋁水下降段Ia和鋁水上升段Ib形成U形結(jié)構(gòu)，采用U形過(guò)渡，鋁水流動(dòng)穩(wěn)定，避免出現(xiàn)紊流影響其旋轉(zhuǎn)，所述一級(jí)陶瓷過(guò)濾板2設(shè)置于鋁水下降段Ia內(nèi)，所述二級(jí)陶瓷過(guò)濾板3設(shè)置于鋁水上升段Ib內(nèi)。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括設(shè)置于鋁水過(guò)濾通道I入口端的鋁水流槽6，所述鋁水過(guò)濾通道I的橫截面面積為鋁水流槽6橫截面面積的2-4倍，可根據(jù)過(guò)濾速度選擇。采用上述裝置實(shí)施鋁水反向雙級(jí)過(guò)濾方法，對(duì)鋁水進(jìn)行過(guò)濾:實(shí)施例1:首先讓鋁水由上至下通過(guò)一個(gè)陶瓷過(guò)濾板，然后再由下至上通過(guò)另一個(gè)陶瓷過(guò)濾板，在內(nèi)螺旋過(guò)濾通道作用下鋁水旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，將所述鋁水的溫度控制在690°C，鋁水流量控制在 450kg/min。實(shí)施例2:首先讓鋁水由上至下通過(guò)一個(gè)陶瓷過(guò)濾板，然后再由下至上通過(guò)另一個(gè)陶瓷過(guò)濾板，在內(nèi)螺旋過(guò)濾通道作用下鋁水旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，將鋁水的溫度控制在720V，鋁水流量控制在500kg/mino實(shí)施例3:首先讓鋁水由上至下通過(guò)一個(gè)陶瓷過(guò)濾板，然后再由下至上通過(guò)另一個(gè)陶瓷過(guò)濾板，在內(nèi)螺旋過(guò)濾通道作用下鋁水旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，將鋁水溫度控制在750°C，鋁水流量控制在550kg/mino分別按實(shí)施例1、2、3各對(duì)鋁水進(jìn)行10次過(guò)濾，對(duì)過(guò)濾后的鋁水進(jìn)行除渣效果檢驗(yàn)，檢驗(yàn)方法為:試樣模尺寸為75mmX135mmX30mm，澆鑄試樣得鋁鑄錠試樣，將試樣使用金剛砂拋光后送入硫酸槽內(nèi)進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理，顯露夾渣，使其易于識(shí)別，統(tǒng)計(jì)夾雜數(shù)量。所得試樣均未出現(xiàn)疏松、氣孔、夾渣等缺陷。最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種鋁水反向雙級(jí)過(guò)濾裝置，其特征在于:包括鋁水過(guò)濾通道(I)、以可拆卸的方式沿鋁水流向依次水平設(shè)置于鋁水過(guò)濾通道(I)內(nèi)的一級(jí)陶瓷過(guò)濾板(2)和二級(jí)陶瓷過(guò)濾板(3)，所述鋁水由上至下通過(guò)一級(jí)陶瓷過(guò)濾板(2)，鋁水由下至上通過(guò)二級(jí)陶瓷過(guò)濾板(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁水反向雙級(jí)過(guò)濾裝置，其特征在于:所述鋁水過(guò)濾通道(I)的入口位置高于其出口位置15-50mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋁水反向雙級(jí)過(guò)濾裝置，其特征在于:所述鋁水過(guò)濾通道(I)為內(nèi)螺旋管道。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋁 水反向雙級(jí)過(guò)濾裝置，其特征在于:所述鋁水過(guò)濾通道(I)的底部設(shè)置有放流排渣口(4)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋁水反向雙級(jí)過(guò)濾裝置，其特征在于:所述鋁水過(guò)濾通道(I)內(nèi)位于放流排渣口(4)處設(shè)置有碳電極棒(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋁水反向雙級(jí)過(guò)濾裝置，其特征在于:還包括以可拆卸的方式設(shè)置于二級(jí)陶瓷過(guò)濾板(3)上方的壓環(huán)(7)，所述壓環(huán)(7)由兩個(gè)半環(huán)構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的鋁水反向雙級(jí)過(guò)濾裝置，其特征在于:所述鋁水過(guò)濾通道(I)由鋁水下降段(Ia)和鋁水上升段(Ib)形成U形結(jié)構(gòu)，所述一級(jí)陶瓷過(guò)濾板(2)設(shè)置于鋁水下降段(Ia)內(nèi)，所述二級(jí)陶瓷過(guò)濾板(3)設(shè)置于鋁水上升段(Ib)內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋁水反向雙級(jí)過(guò)濾裝置，其特征在于:還包括設(shè)置于鋁水過(guò)濾通道(I)入口端的鋁水流槽(6)，所述鋁水過(guò)濾通道(I)的橫截面面積為鋁水流槽(6)橫截面面積的2-4倍。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種鋁水反向雙級(jí)過(guò)濾裝置，屬冶金技術(shù)領(lǐng)域，包括鋁水過(guò)濾通道、沿鋁水流向依次水平設(shè)置于鋁水過(guò)濾通道內(nèi)的一級(jí)陶瓷過(guò)濾板和二級(jí)陶瓷過(guò)濾板，鋁水由上至下通過(guò)一級(jí)陶瓷過(guò)濾板并由下至上通過(guò)二級(jí)陶瓷過(guò)濾板，本實(shí)用新型在特定的工藝條件下通過(guò)上述裝置進(jìn)行鋁水雙級(jí)過(guò)濾，并在二級(jí)陶瓷過(guò)濾板處鋁水上升通過(guò)過(guò)濾板，有效利用重力影響，達(dá)到較佳的過(guò)濾效果，所得鋁水純凈度較高。過(guò)濾通道采用內(nèi)螺旋管可使鋁水旋轉(zhuǎn)前進(jìn)通過(guò)二級(jí)陶瓷過(guò)濾板，使較小顆粒旋轉(zhuǎn)聚集成為較大的顆粒沉降至過(guò)濾通道底部，提高過(guò)濾效果；本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，過(guò)濾效果好，實(shí)施成本低，可用于替代現(xiàn)有單極過(guò)濾裝置和成本較高的鋁水在線處理技術(shù)。
文檔編號(hào)C22B9/02GK203075728SQ201320055919
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月31日
發(fā)明者蔣顯全, 潘復(fù)生, 曾斌, 何洪 申請(qǐng)人:西南大學(xué), 重慶市科學(xué)技術(shù)研究院