本實(shí)用新型屬于輕合金成型技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種優(yōu)化設(shè)計(jì)的高效除氣澆包。

背景技術(shù)：

鋁合金等輕合金成型技術(shù)中，鋁合金的凈化、除氣、轉(zhuǎn)運(yùn)澆包的除氫是必要的工序。通常的除氫方法有真空除氣、惰性氣體除氣、超聲波振動除氣、靜置除氣、離心除氣等。其中常用的惰性氣體除氣法的除氣裝置是通過石墨轉(zhuǎn)子向保溫爐內(nèi)通入惰性氣體，并通過石墨轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動去除鋁液中的氫氣和非金屬雜質(zhì)，從而達(dá)到凈化鋁液的效果。然而，石墨轉(zhuǎn)子屬于損耗件，使用壽命短，維護(hù)成本高；且這種裝置對傳動系統(tǒng)的平穩(wěn)性要求高，否則易使石墨轉(zhuǎn)子折斷或磕碰產(chǎn)生損壞；另外，這種裝置由于通入惰性氣體的均勻性不好，對于澆包底部的氫氣和雜質(zhì)的處理仍不夠充分。

現(xiàn)在常見的一類采用惰性氣體除氣法的鋁合金凈化、除氣、轉(zhuǎn)運(yùn)澆包是惰性氣體經(jīng)從四塊自上而下插入澆包容器內(nèi)的圓形透氣板以細(xì)小的流束沖出來后，在液態(tài)鋁中遵循自由能最小原理向上浮起，一開始在表面張力作用下形成小的氣泡，但由于細(xì)小氣泡表面積大，表面自由能大，很快聚集成愈來愈大的氣泡向上浮起；這時氣泡的總表面積愈來愈小，因而除氣效果越來越差。也就造成了轉(zhuǎn)運(yùn)澆包上的鋁水翻騰起100mm左右的高度，大大降低了效率。四塊圓形透氣板在包底占地面積小，死角較多，雖說鋁液也能橫向流動，但氣泡不能向下流動，因而包底會殘留一些死角，影響除氣效果。向包底接入四個通氣管是為了通氣更均勻，理論上從上向下插入的通氣管數(shù)量越多通氣越均勻除氣效果越好，但這樣設(shè)備會復(fù)雜化，不易維護(hù)，占用腔內(nèi)寶貴空間且耗氣量大。

因此，人們發(fā)明了將惰性氣體從澆包底部直接通入的技術(shù)，以求既能更均勻除氣，又能簡化設(shè)備結(jié)構(gòu)。

例如：授權(quán)公告號為CN201376075，名為“新型除氣澆包”的中國專利中公開了一種除氣澆包，其澆包底部設(shè)置通惰性氣體裝置。該除氣澆包在底部設(shè)置通惰性氣體裝置，惰性氣體從該裝置中溢出。上升直至澆包頂部，惰性氣體在澆包中與鋁液充分接觸，最大限度地實(shí)現(xiàn)了去除鋁液中氫氣的目的。

采用這樣技術(shù)的澆包，當(dāng)然除氣效果更好，但其澆包底部設(shè)置的通惰性氣體裝置是間隔分布設(shè)置在澆包腔體底面的惰性氣體進(jìn)氣口，雖不占用澆包腔體空間且進(jìn)氣口設(shè)置數(shù)量較多時也能相對均勻進(jìn)氣，但受限于澆包腔體底面的可合理開口數(shù)量(開口數(shù)量越多，所需配套的接頭件越多，開口徑也要越小，進(jìn)氣管易被堵，設(shè)備成本及維護(hù)成本越高)，通入氣體的均勻性還不夠好、維護(hù)性不夠好、使用效果還不夠理想。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)更簡單、更容易維護(hù)、占用澆包腔體空間更少、除氣更均勻的優(yōu)化設(shè)計(jì)的高效除氣澆包。

本實(shí)用新型為達(dá)到上述技術(shù)目的所采用的技術(shù)方案是：一種優(yōu)化設(shè)計(jì)的高效除氣澆包，包括澆包殼、耐火保溫層、腔體、進(jìn)氣管；進(jìn)氣管是從腔體底面接入的；腔體內(nèi)設(shè)有石墨板將腔體隔分為上大下小的兩層空間；進(jìn)氣管的上端伸入腔體內(nèi)的下層小空間。

所述的石墨板是由0.1-1.5mm顆粒直徑的高純石墨顆粒一體化制成的，石墨板的厚度為10-80mm。

所述的下層小空間的空間高度為30-200mm。

所述的澆包是圓柱體容器狀的澆包；所述的石墨板是圓形石墨板，圓形石墨板的直徑比腔體的直徑大20-300mm，圓形石墨板的圓周邊沿嵌設(shè)在耐火保溫層內(nèi)；所述的進(jìn)氣管是從腔體底面的圓心處垂直接入的，石墨板的底面與腔體的底面間同軸線設(shè)有圓形緩沖均流板，石墨板的底面通過不少于一個的支撐柱壓設(shè)在緩沖均流板的頂面上；進(jìn)氣管的頂端連接設(shè)置有出氣均布管，出氣均布管的周面上均勻密布設(shè)置有多個出氣孔；出氣均布管的頂端與緩沖均流板的底面連接。

所述的緩沖均流板的厚度為3-20mm，緩沖均流板的直徑為100-800mm。

所述的支撐柱的數(shù)量為1-8個，支撐柱5的直徑為10-80mm；所述的進(jìn)氣管的外徑為20-100mm。

本實(shí)用新型的有益效果是：由于腔體內(nèi)設(shè)有石墨板將腔體隔分為上大下小的兩層空間；進(jìn)氣管的上端伸入腔體內(nèi)的下層小空間。

因此，整個澆包底無進(jìn)氣死角，除氣均勻。由于利用石墨板(石墨板的價格相對低廉)的透氣性將向腔體內(nèi)進(jìn)氣的末端通道進(jìn)行了最大化均勻細(xì)分，使氣泡更細(xì)小，故氣泡聚集成更大氣泡的概率大大減少，可有更多的細(xì)小氣泡獨(dú)立地浮到液面，延長了氣泡在鋁液內(nèi)的懸浮時間，惰性氣體與鋁水的接觸面積大大增加，提高了除氣效果。結(jié)構(gòu)上僅用一個接管，操作方便。本實(shí)用新型在實(shí)際應(yīng)用中調(diào)到最佳的進(jìn)氣壓力時，液態(tài)金屬的表面，只能看到微微抖動，不產(chǎn)生鋁液飛濺，有利于環(huán)保、安全、節(jié)省惰性氣體，實(shí)際應(yīng)用效果非常好。

綜上所述，本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)更簡單、更容易維護(hù)、占用澆包腔體空間更少、除氣更均勻的優(yōu)點(diǎn)，使用效果更理想。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。其中：

圖1是本實(shí)用新型的示意圖。

附圖中的標(biāo)記編號說明如下：澆包殼1、耐火保溫層2、腔體3、石墨板4、支撐柱5、緩沖均流板6、進(jìn)氣管7、出氣均布管8

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型的實(shí)施例，如圖1所示，一種優(yōu)化設(shè)計(jì)的高效除氣澆包，包括澆包殼1、耐火保溫層2、腔體3、進(jìn)氣管7；進(jìn)氣管7是從腔體3底面接入的；腔體3內(nèi)設(shè)有石墨板4將腔體3隔分為上大下小的兩層空間；進(jìn)氣管7的上端伸入腔體3內(nèi)的下層小空間。

所述的石墨板4是由0.1-1.5mm顆粒直徑的高純石墨顆粒一體化制成的，石墨板4的厚度為10-80mm。

所述的下層小空間的空間高度為30-200mm。

所述的澆包是圓柱體容器狀的澆包；所述的石墨板4是圓形石墨板4，圓形石墨板4的直徑比腔體3的直徑大20-300mm，圓形石墨板4的圓周邊沿嵌設(shè)在耐火保溫層2內(nèi)；所述的進(jìn)氣管7是從腔體3底面的圓心處垂直接入的，石墨板4的底面與腔體3的底面間同軸線設(shè)有圓形緩沖均流板6，石墨板4的底面通過不少于一個的支撐柱5壓設(shè)在緩沖均流板6的頂面上；進(jìn)氣管7的頂端連接設(shè)置有出氣均布管8，出氣均布管8的周面上均勻密布設(shè)置有多個出氣孔；出氣均布管8的頂端與緩沖均流板6的底面連接。

所述的緩沖均流板6的厚度為3-20mm，緩沖均流板6的直徑為100-800mm。

所述的支撐柱5的數(shù)量為1-8個，支撐柱5的直徑為10-80mm；所述的進(jìn)氣管7的外徑為20-100mm。

緩沖均流板6的設(shè)置可使得從進(jìn)氣管7通入的惰性氣體不至集中吹向石墨板4的底面中部；出氣均布管8的設(shè)置可使得惰性氣體氣流分布更均勻。

本實(shí)用新型的技術(shù)可應(yīng)用于各類輕金屬熔融過程中的凈化、除氣、轉(zhuǎn)運(yùn)澆包。

上面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行了示例性描述，本實(shí)用新型中給出的相關(guān)數(shù)量及尺寸參數(shù)均是在實(shí)際生產(chǎn)中總結(jié)出的優(yōu)化參數(shù)。顯然本實(shí)用新型具體實(shí)現(xiàn)并不完全受上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型方法的構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本實(shí)用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均應(yīng)落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。