本發(fā)明涉及金屬溶液提煉裝置,具體地說(shuō)涉及鋁液精煉裝置。
背景技術(shù):
目前,在各鑄造廠,普遍采用的旋轉(zhuǎn)除氣法,是通過(guò)除氣裝置上的一個(gè)中心通孔,將惰性氣體通入熔體底部上浮過(guò)程通過(guò)旋轉(zhuǎn)體將其破碎散入熔體中,該法的缺陷是:氣泡的直徑較大,與熔體接觸的表面積??;氣泡很容易從熔體底部快速上升至表面,并溢出;當(dāng)增加惰性氣體的流量,容易造成熔體的翻滾,造成熔體的再次氧化吸氫。進(jìn)一步降低除氣效果。當(dāng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速增加時(shí),熔體的旋轉(zhuǎn)加快,離心力增大,迫使氣泡向中心集聚,進(jìn)一步減弱除氣效果,很難達(dá)到高效除氣。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在提供一種可有效提高鋁合金熔體除氣效率,耗時(shí)短、惰性氣體耗量少、除氣成本更低的除氣機(jī)。
離心散射泵式鋁合金除氣機(jī),由旋轉(zhuǎn)接頭、調(diào)速電機(jī)、安裝板、旋轉(zhuǎn)軸承Ⅰ、密封墊Ⅰ、旋轉(zhuǎn)軸承Ⅱ、連接軸、密封墊Ⅱ、金屬套筒、石墨轉(zhuǎn)軸、鎖母、石墨套筒、旋轉(zhuǎn)葉片、溢流孔、通孔Ⅰ、通孔Ⅱ、通孔Ⅲ組成。
安裝板與調(diào)速電機(jī)連接在一起,安裝板在除氣時(shí)將本發(fā)明安放在鋁液轉(zhuǎn)運(yùn)裝置上。
安裝板與金屬套筒連接;金屬套筒與石墨套筒連接;連接軸與調(diào)速電機(jī)的空心軸連接,在配合底面設(shè)置密封墊Ⅰ,連接軸與金屬套筒之間設(shè)置旋轉(zhuǎn)軸承Ⅰ與旋轉(zhuǎn)軸承Ⅱ。
連接軸與石墨轉(zhuǎn)軸連接,在配合接觸面設(shè)置密封墊Ⅱ,密封墊Ⅱ設(shè)置鎖母進(jìn)行緊固。
調(diào)速電機(jī)設(shè)置中心通孔,調(diào)速電機(jī)的中心通孔與連接軸上的通孔Ⅲ、石墨轉(zhuǎn)軸上的通孔Ⅱ相通。
石墨轉(zhuǎn)軸與石墨套筒間隙配合,間隙設(shè)置為0.1-10mm。
在石墨套筒的末端設(shè)置一定數(shù)量的溢流孔,溢流孔的直徑設(shè)置為0.2-3.0mm。
在石墨轉(zhuǎn)軸的末端設(shè)置旋轉(zhuǎn)葉片,旋轉(zhuǎn)葉片的數(shù)量控制在3-9片,厚度在3-20mm。
為了驗(yàn)證本發(fā)明裝置的可行性,在中信戴卡公司對(duì)A356合金熔體進(jìn)行除氣試驗(yàn)驗(yàn)證,熔體溫度控制735±5℃,采用傳統(tǒng)裝置與本發(fā)明裝置進(jìn)行除氣,后使用真空法進(jìn)行密度檢測(cè)對(duì)比,驗(yàn)證本發(fā)明裝置的除氣效果。
惰性氣體流量均控制在15L/min:采用傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)除氣法,除氣10min后,測(cè)得合金密度為2.61g/cm3。采用本發(fā)明裝置除氣,除氣1min后,測(cè)得合金密度為2.60g/cm3。
除氣時(shí)間均控制在5min:采用傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)除氣法,惰性氣體流量仍控制在15L/min,測(cè)得合金密度為2.55g/cm3。采用本發(fā)明裝置除氣,惰性氣體流量分別控制為5L/min、10L/min、15L/min,測(cè)得合金密度分別為2.62g/cm3、2.64g/cm3、2.67g/cm3。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明離心散射泵式鋁合金除氣機(jī)示意圖。
圖2為本發(fā)明離心散射泵式鋁合金除氣機(jī)局部放大圖。
圖3為本發(fā)明離心散射泵式鋁合金除氣機(jī)局部放大圖。
圖4為本發(fā)明離心散射泵式鋁合金除氣機(jī)A-A向放大圖。
圖5為本發(fā)明離心散射泵式鋁合金除氣機(jī)Z向放大圖。
圖中:1-旋轉(zhuǎn)接頭、2-調(diào)速電機(jī)、3-安裝板、4-旋轉(zhuǎn)軸承Ⅰ、5-密封墊Ⅰ、6-旋轉(zhuǎn)軸承Ⅱ、7-連接軸、8-密封墊Ⅱ、9-金屬套筒、10石墨轉(zhuǎn)軸、11鎖母、12石墨套筒、13-旋轉(zhuǎn)葉片、14-溢流孔、15-通孔Ⅰ、16-通孔Ⅱ、17-通孔Ⅲ。
具體實(shí)施方式
離心散射泵式鋁合金除氣機(jī),由旋轉(zhuǎn)接頭1、調(diào)速電機(jī)2、安裝板3、旋轉(zhuǎn)軸承Ⅰ4、密封墊Ⅰ5、旋轉(zhuǎn)軸承Ⅱ6、連接軸7、密封墊Ⅱ8、金屬套筒9、石墨轉(zhuǎn)軸10、鎖母11、石墨套筒12、旋轉(zhuǎn)葉片13、溢流孔14、通孔Ⅰ15、通孔Ⅱ16、通孔Ⅲ17組成。
安裝板3與調(diào)速電機(jī)2連接在一起,安裝板3在除氣時(shí)將本發(fā)明安放在鋁液轉(zhuǎn)運(yùn)裝置上。
安裝板3與金屬套筒9連接;金屬套筒9與石墨套筒12連接;連接軸7與調(diào)速電機(jī)2的空心軸連接,在配合底面設(shè)置密封墊Ⅰ5,連接軸7與金屬套筒9之間設(shè)置旋轉(zhuǎn)軸承Ⅰ4與旋轉(zhuǎn)軸承Ⅱ6。
連接軸7與石墨轉(zhuǎn)軸10連接,在配合接觸面設(shè)置密封墊Ⅱ8,密封墊Ⅱ8設(shè)置鎖母11進(jìn)行緊固。
調(diào)速電機(jī)2設(shè)置中心通孔,調(diào)速電機(jī)2的中心通孔與連接軸7上的通孔Ⅲ17、石墨轉(zhuǎn)軸10上的通孔Ⅱ16相通。
石墨轉(zhuǎn)軸10與石墨套筒12間隙配合,間隙設(shè)置為0.1-10mm。
在石墨套筒12的末端設(shè)置一定數(shù)量的溢流孔14,其分布如圖5所示,溢流孔14的直徑設(shè)置為0.2-3.0mm。
在石墨轉(zhuǎn)軸10的末端設(shè)置旋轉(zhuǎn)葉片13,旋轉(zhuǎn)葉片13的數(shù)量控制在3-9片,厚度在3-20mm。
作為優(yōu)選,石墨轉(zhuǎn)軸10與石墨套筒12間隙設(shè)置為0.1mm,在石墨套筒12的末端溢流孔14直徑設(shè)置為0.2mm,石墨轉(zhuǎn)軸10的末端旋轉(zhuǎn)葉片13設(shè)置3片,厚度3mm。
作為優(yōu)選,石墨轉(zhuǎn)軸10與石墨套筒12間隙設(shè)置為5mm,在石墨套筒12的末端溢流孔14直徑設(shè)置為1.5mm,石墨轉(zhuǎn)軸10的末端旋轉(zhuǎn)葉片13設(shè)置6片,厚度10mm。
作為優(yōu)選,石墨轉(zhuǎn)軸10與石墨套筒12間隙設(shè)置為10mm,在石墨套筒12的末端溢流孔14直徑設(shè)置為3mm,石墨轉(zhuǎn)軸10的末端旋轉(zhuǎn)葉片13設(shè)置9片,厚度20mm。
除氣時(shí),先通過(guò)安裝板3將整套裝置安放在中間包上,然后依次將惰性氣體源與旋轉(zhuǎn)接頭1連接,打開(kāi)惰性氣體源,啟動(dòng)調(diào)速電機(jī)2。惰性氣體通過(guò)與調(diào)速電機(jī)2的中心通孔相通的通孔Ⅲ17通孔Ⅱ16、進(jìn)入旋轉(zhuǎn)葉片底部,由于浮力、旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力,從通孔Ⅱ16下端出來(lái)的惰性氣體會(huì)外移上浮,進(jìn)入旋轉(zhuǎn)葉片13的作用區(qū)域,通過(guò)旋轉(zhuǎn)葉片13在高速旋轉(zhuǎn)下與石墨套筒12產(chǎn)生的強(qiáng)剪切力與離心力作用將通入的惰性氣體泡破碎,破碎后的微泡經(jīng)過(guò)小孔篩選、過(guò)濾從溢流孔14散射進(jìn)入裝置外部不旋轉(zhuǎn)的金屬熔體,同時(shí)會(huì)有金屬熔體從通孔Ⅰ15吸入泵腔補(bǔ)充射出的流體。通過(guò)小孔篩分、過(guò)濾散射出的流體中的氣泡具有更小的直徑、更大的表面積、在熔體中停留時(shí)間長(zhǎng)、分布更均勻有利于提高除氣效率。