專利名稱:鋁及鋁合金熔體復(fù)合凈化裝置的制作方法
本發(fā)明涉及的是一種合金熔體凈化裝置，特別是一種鋁及鋁合金熔體復(fù)合凈化裝置，屬于冶金類領(lǐng)域。
熔體凈化是保證鋁合金材料冶金質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)，鋁合金熔體凈化的目的，主要是降低熔體中的含氫量和氧化夾雜物的含量。在鋁及鋁合金熔體凈化中，爐外連續(xù)凈化技術(shù)是最為廣泛使用的方法。根據(jù)文獻(xiàn)檢索資料分析，如向知杰，周慶，牟大強(qiáng)，“鋁熔體雙級(jí)除氣和過濾系統(tǒng)(DDF)的開發(fā)”，《輕合金加工技術(shù)》，1998.Vol.26，No 1020-25，以及國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)大多是將熔體先導(dǎo)入有旋轉(zhuǎn)噴頭的雙級(jí)除氣室，除去熔體中的氫，再將其導(dǎo)入裝有兩塊不同孔徑泡沫陶瓷過濾板的雙級(jí)凈化室，去除熔體中的微細(xì)夾雜。這樣的裝置分散，占用空間大；使用轉(zhuǎn)子噴吹，引起熔體液面起伏，加劇氧化；雙級(jí)過濾還不能去除大部分10μm的夾雜。
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種鋁及鋁合金熔體復(fù)合凈化裝置。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下本發(fā)明是一種改進(jìn)的凈化裝置，主要包括導(dǎo)流裝置、過濾凈化裝置、氣體介質(zhì)凈化裝置、凈化室、放流裝置和爐體支撐裝置，過濾凈化裝置由三塊泡沫陶瓷過濾板和兩層熔劑過濾層組成，在隔墻的底部與爐體之間的通道設(shè)置過濾板，前后凈化室的上部均設(shè)置泡沫陶瓷過濾板，熔劑層處于前后過濾板的下端，與凈化室底部的通道過濾板一起組成三級(jí)過濾板過濾加兩級(jí)熔劑過濾系統(tǒng)，陶瓷過濾板對(duì)非金屬夾雜的分級(jí)捕獲，過濾板內(nèi)的孔徑依次減小，陶瓷過濾板采用的孔徑范圍為10-50ppi，熔劑過濾層分別設(shè)置在過濾板下面，熔劑過濾層的厚度范圍為5-8mm，采用的脈沖氣的頻率范圍為0-100Hz，可根據(jù)實(shí)際使用的要求，將裝置設(shè)計(jì)為凈化量1-1000噸/小時(shí)，氣體介質(zhì)凈化裝置由脈沖氣源入口、吹氣塞組成，前后凈化室均在底部安裝吹氣塞，熔體凈化時(shí)進(jìn)行吹脈沖氣除氫。吹氣塞設(shè)計(jì)成多孔微孔陶瓷，可產(chǎn)生直徑在0.1-1mm范圍微米級(jí)的氣泡。
由鑄鐵殼、絕熱材料層和耐火材料層依次復(fù)合形成殼體，整個(gè)裝置由支架支承，內(nèi)設(shè)兩個(gè)凈化室，凈化室之間用一堵隔墻隔開，凈化室的前后是流槽，用于熔體的導(dǎo)入和導(dǎo)出。鋁及鋁合金熔體由前流槽導(dǎo)入本凈化裝置，通過第一級(jí)泡沫陶瓷過濾板和第一級(jí)熔劑過濾層，粗大非金屬夾雜被捕獲，部分氫被吸附和固定，通過吹氣塞進(jìn)入的脈沖氣以微小氣泡的形式在前凈化室中緩慢上升，與下行的熔體充分混合、碰撞，熔體中的氫擴(kuò)散進(jìn)入上升氣泡，同時(shí)上升氣泡與熔體中的非金屬夾雜碰撞，吸附并將之?dāng)y帶上浮，通過粗過濾器，到達(dá)熔體頂部，形成渣，通過初步除氣和除雜的熔體繼續(xù)通過粗過濾器，進(jìn)入后凈化室，粗過濾器阻擋了前凈化室遺漏的非金屬夾雜，由吹氣塞吹入的氣體繼續(xù)對(duì)熔體進(jìn)行除氣和除雜，精細(xì)過濾器和兩級(jí)熔劑過濾層能夠?qū)⑷垠w中絕大部分10μm以下的非金屬夾雜去除。因此通過精細(xì)過濾器并進(jìn)入后流槽的熔體，經(jīng)過三級(jí)過濾板過濾、兩級(jí)熔劑層過濾和兩級(jí)除氣的操作，能夠獲得完全去除10μm以上非金屬夾雜，去除絕大部分10μm以下的非金屬夾雜(≤0.02％)，氫含量≤0.08ml/100gAl，純凈度很高的鋁熔體，滿足工業(yè)生產(chǎn)的要求。
本發(fā)明具有實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步，可使吹入熔體的氣泡達(dá)到0.1-1mm，即達(dá)到微米級(jí)，可減弱氣泡的合并、熔體的翻騰和吸氫等有害影響，加上熔劑的固氫效果，可使鋁熔體最終含氫量可降至0.08ml/100gAl以下的水平；而三級(jí)過濾加熔劑的兩級(jí)過濾，可逐級(jí)捕獲熔體中的夾雜而完全除去熔體中10μm以上的非金屬夾雜，并使10μm以下的非金屬夾雜含量低于0.02％。
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步描述
圖1本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，本發(fā)明是一種改進(jìn)的凈化裝置，主要包括導(dǎo)流裝置、過濾凈化裝置、氣體介質(zhì)凈化裝置、凈化室、放流裝置和爐體支撐裝置，過濾凈化裝置由三塊泡沫陶瓷過濾板1和兩層熔劑過濾層2組成，在隔墻3的底部與爐體4之間的通道5設(shè)置泡沫陶瓷過濾板1，前后凈化室6、7的上部均設(shè)置泡沫陶瓷過濾板1，熔劑過濾層2處于前后過濾板1的下端，與凈化室6、7底部的通道過濾板1一起組成三級(jí)過濾板過濾加兩級(jí)熔劑過濾系統(tǒng)，陶瓷過濾板1對(duì)非金屬夾雜的分級(jí)捕獲，過濾板1內(nèi)的孔徑依次減小，陶瓷過濾板1采用的孔徑范圍為10-50ppi，熔劑過濾層2分別設(shè)置在過濾板1下面，熔劑過濾層2的厚度范圍為5-8mm，采用的脈沖氣的頻率范圍為0-100Hz，可根據(jù)實(shí)際使用的要求，將裝置設(shè)計(jì)為凈化量1-1000噸/小時(shí)。氣體介質(zhì)凈化裝置由脈沖氣源入口8、吹氣塞9組成，前后凈化室6均在底部安裝吹氣塞9，熔體凈化時(shí)進(jìn)行吹脈沖氣除氫。吹氣塞9設(shè)計(jì)成多孔微孔陶瓷，可產(chǎn)生直徑在0.1-1mm范圍微米級(jí)的氣泡。
權(quán)利要求
1.一種鋁及鋁合金熔體復(fù)合凈化裝置主要包括導(dǎo)流裝置、過濾凈化裝置、氣體介質(zhì)凈化裝置、凈化室、放流裝置和爐體支撐裝置，其特征在于過濾凈化裝置由三塊泡沫陶瓷過濾板(1)和兩層熔劑過濾層(2)組成，在隔墻(3)的底部與爐體(4)之間的通道(5)設(shè)置泡沫陶瓷過濾板(1)，前后凈化室(6)、(7)的上部均設(shè)置泡沫陶瓷過濾板(1)，熔劑過濾層(2)處于前后過濾板(1)的下端，與凈化室(6)、(7)底部的通道過濾板(1)一起組成三級(jí)過濾板過濾加兩級(jí)熔劑過濾系統(tǒng)，氣體介質(zhì)凈化裝置由脈沖氣源入口(8)、吹氣塞(9)組成，前后凈化室(6)均在底部安裝吹氣塞(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的這種鋁及鋁合金熔體復(fù)合凈化裝置其特征還在于過濾板(1)內(nèi)的孔徑依次減小，陶瓷過濾板(1)采用的孔徑范圍為10-50ppi。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的這種鋁及鋁合金熔體復(fù)合凈化裝置其特征還在于熔劑過濾層(2)分別設(shè)置在過濾板(1)下面，熔劑過濾層(2)的厚度范圍為5-8mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的這種鋁及鋁合金熔體復(fù)合凈化裝置其特征還在于吹氣塞(9)設(shè)計(jì)成多孔微孔陶瓷。
專利摘要
鋁及鋁合金熔體復(fù)合凈化裝置主要包括導(dǎo)流裝置、過濾凈化裝置、氣體介質(zhì)凈化裝置、凈化室、放流裝置和爐體支撐裝置，過濾凈化裝置由三塊泡沫陶瓷過濾板和兩層熔劑過濾層組成，在隔墻的底部與爐體之間的通道設(shè)置泡沫陶瓷過濾板，前后凈化室的上部均設(shè)置泡沫陶瓷過濾板，熔劑過濾層處于前后過濾板的下端，氣體介質(zhì)凈化裝置由脈沖氣源入口、吹氣塞組成，前后凈化室均在底部安裝吹氣塞。
文檔編號(hào)C22B21/00GKCN1126822SQ00127938
公開日2003年11月5日 申請(qǐng)日期2000年12月19日
發(fā)明者林萬里, 倪紅軍, 孫寶德, 蔣海燕, 李克, 丁文江 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan