石墨轉(zhuǎn)子的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋁熔鑄在線除氫裝置，特別是一種石墨轉(zhuǎn)子。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的石墨轉(zhuǎn)子，例如美國SNIF、法國Alpur及美國Pyrotek提供的石墨轉(zhuǎn)子葉輪，均采用將八1^2等惰性氣體源輸入至轉(zhuǎn)子葉輪的氣體輸出端，然后通過轉(zhuǎn)子葉輪的高速旋轉(zhuǎn)(大約550轉(zhuǎn)/分)將輸出的惰性氣體源攪碎。這種被攪碎的氣泡彌散在除氣箱鋁液中，形成了一層惰性氣幕，這層形成的惰性氣幕在漂浮上升過程中將鋁液中的氫和渣帶出，從而達(dá)到鋁液凈化目的。但由于該惰性氣幕的自身缺陷(氣泡熱膨脹原理)，會(huì)在不飽和攪拌中產(chǎn)生盲點(diǎn)。即使是最佳的除氫效果(金屬處理量在10T/H時(shí))也不會(huì)低于0.14ml/100g，尤其是對2、5、7系合金的處理效果更差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供的一種石墨轉(zhuǎn)子，惰性氣源在小于箱體500倍的轉(zhuǎn)子的開放內(nèi)空腔體中與鋁液充分混合攪拌，并且在除氣箱內(nèi)形成了比傳統(tǒng)方式更為細(xì)微的氣幕源。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的石墨轉(zhuǎn)子，所述石墨轉(zhuǎn)子置于除氣箱內(nèi)，該石墨轉(zhuǎn)子內(nèi)設(shè)有與其配合使用的定子，所述定子為空心，所述轉(zhuǎn)子內(nèi)設(shè)有與轉(zhuǎn)子同軸的空腔體，所述定子的頂部與空腔體的頂部留有空隙；所述轉(zhuǎn)子壁上設(shè)有多個(gè)周向間隔的排放口，所述排放口與空腔體相通；所述轉(zhuǎn)子的底部設(shè)有進(jìn)鋁口，進(jìn)鋁口與空腔體相通。轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，利用虹吸原理將鋁液吸入到轉(zhuǎn)子的開放式內(nèi)空腔體中，使之在小于箱體500倍的空腔體內(nèi)與惰性氣源充分混合攪拌，達(dá)到飽和攪拌的目的，形成了比傳統(tǒng)方式細(xì)微的氣幕源。
[0005]作為優(yōu)選，所述空腔體為階梯形，由上到下依次包括第一階梯、第二階梯和第三階梯，所述第一階梯處的空腔體直徑小于第二階梯處的空腔體直徑，第二階梯處的空腔體直徑小于第三階梯處的空腔體直徑，所述排放口和進(jìn)鋁口均與第三階梯處的空腔體相通。將空腔體設(shè)置為階梯形，可以使從定子輸入到空腔體內(nèi)的惰性氣源隨高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子在每個(gè)階梯拐角處攪碎成細(xì)小的惰性氣泡，形成更為細(xì)微的氣幕源，以增大惰性氣泡的表面接觸面積，達(dá)到最大化的接觸鋁液中的有害物質(zhì)，獲得最佳的除氫效果。
[0006]作為優(yōu)選，所述定子的上端部由上到下依次設(shè)有兩個(gè)環(huán)形凸臺(tái)，所述上環(huán)形凸臺(tái)位于第一階梯拐角處，所述下環(huán)形凸臺(tái)位于第二階梯拐角處。提高惰性氣源的被攪碎效果。
[0007]作為優(yōu)選，所述環(huán)形凸臺(tái)的縱向截面由靠近定子的一側(cè)到遠(yuǎn)離定子的一側(cè)逐漸減小。在環(huán)形凸臺(tái)的最大直徑處，該處相當(dāng)于切刀的作用，可以進(jìn)一步提高惰性氣源的被攪碎效果。
[0008]作為優(yōu)選，所述上環(huán)形凸臺(tái)到第一階梯拐角處的間隙小于下環(huán)形凸臺(tái)到第二階梯拐角處的間隙。這兩個(gè)間隙處具有限流的作用，使惰性氣源可以進(jìn)行充分的攪碎。
[0009]作為優(yōu)選，所述轉(zhuǎn)子的表面設(shè)有吸附溝槽，所述吸附溝槽上涂有抗氧化涂層。根據(jù)石墨的特性，石墨轉(zhuǎn)子的表面比較光滑，因此通過增設(shè)吸附溝槽以增大抗氧化涂層的吸附能力。
[0010]為了獲得更多的氣幕源，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速比傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)速提高了近50%，從而造成了石墨轉(zhuǎn)子的磨損，為了解決這個(gè)問題，在轉(zhuǎn)子的表面涂覆有高溫抗氧化抗磨損的涂層，提高了轉(zhuǎn)子的使用壽命。
[0011]采用以上結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明的石墨轉(zhuǎn)子與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，利用虹吸原理將鋁液吸入到轉(zhuǎn)子的開放式內(nèi)空腔體中，此時(shí)從定子輸入到空腔體的惰性氣體在空腔體內(nèi)被攪碎細(xì)小的惰性氣泡，鋁液在很小空間中與惰性氣泡進(jìn)行飽和攪拌，惰性氣泡和鋁液通過轉(zhuǎn)子周邊勻布的排放口在(750轉(zhuǎn)/分)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)排出，惰性氣泡形成了一層更為細(xì)小氣泡的氣幕，這層氣幕無論產(chǎn)生的數(shù)量還是氣泡細(xì)微的程度都大大優(yōu)于傳統(tǒng)的石墨轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的氣幕層，實(shí)現(xiàn)了無盲點(diǎn)除氫。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1中A處局部放大圖。
[0013]其中:1、轉(zhuǎn)子，2、除氣箱，3、定子，4、空腔體，5、排放口，6、進(jìn)鋁口，7、第一階梯，8、第二階梯，9、第三階梯，10、環(huán)形凸臺(tái)，11、吸附溝槽。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面通過實(shí)施例結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0015]如圖1-2示，本實(shí)施例提供的石墨轉(zhuǎn)子，所述石墨轉(zhuǎn)子I置于除氣箱2內(nèi)，該石墨轉(zhuǎn)子I內(nèi)設(shè)有與其配合使用的定子3，所述定子3為空心，惰性氣體從該空心進(jìn)入，所述轉(zhuǎn)子I內(nèi)設(shè)有與轉(zhuǎn)子同軸的空腔體4，所述定子3的頂部與空腔體4的頂部留有空隙，供惰性氣體進(jìn)入到空腔體內(nèi)；所述轉(zhuǎn)子I壁上設(shè)有多個(gè)周向間隔的排放口 5，所述排放口 5與空腔體4相通；所述轉(zhuǎn)子I的底部設(shè)有進(jìn)鋁口 6，進(jìn)鋁口 6與空腔體4相通。
[0016]所述空腔體4為階梯形，由上到下依次包括第一階梯7、第二階梯8和第三階梯9，所述第一階梯處的空腔體直徑小于第二階梯處的空腔體直徑，第二階梯處的空腔體直徑小于第三階梯處的空腔體直徑，所述排放口 5和進(jìn)鋁口 6均與第三階梯處的空腔體相通；所述定子3的上端部由上到下依次設(shè)有兩個(gè)環(huán)形凸臺(tái)10，所述上環(huán)形凸臺(tái)位于第一階梯拐角處，所述下環(huán)形凸臺(tái)位于第二階梯拐角處；所述環(huán)形凸臺(tái)10的縱向截面由靠近定子的一側(cè)到遠(yuǎn)離定子的一側(cè)逐漸減??；所述上環(huán)形凸臺(tái)到第一階梯拐角處的間隙小于下環(huán)形凸臺(tái)到第二階梯拐角處的間隙。
[0017]鋁液和更為細(xì)小的惰性氣泡從排氣口排出，更為細(xì)小的惰性氣泡彌散在除氣箱的鋁液中，形成了一層惰性氣幕，這層惰性氣幕在漂浮上升中將鋁液中的氫和渣帶出，以達(dá)到鋁液凈化的目的。
[0018]所述轉(zhuǎn)子I的表面設(shè)有吸附溝槽11，所述吸附溝槽上涂有抗氧化涂層。吸附溝槽有效的擴(kuò)大了涂層在轉(zhuǎn)子的比面積，增強(qiáng)了涂層與轉(zhuǎn)子的粘附力。
[0019]本專利的改進(jìn)點(diǎn)已經(jīng)在中車集團(tuán)定點(diǎn)生產(chǎn)的高鐵車輛用高精鋁材主要供應(yīng)商吉林麥達(dá)斯熔鑄生產(chǎn)現(xiàn)場得到了驗(yàn)證，除氫效果已達(dá)到了 0.10ml/100g以下，并且達(dá)到了連續(xù)生成300小時(shí)無磨損的記錄。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種石墨轉(zhuǎn)子，所述石墨轉(zhuǎn)子置于除氣箱內(nèi)，該石墨轉(zhuǎn)子內(nèi)設(shè)有與其配合使用的定子，所述定子為空心，其特征在于:所述轉(zhuǎn)子內(nèi)設(shè)有與轉(zhuǎn)子同軸的空腔體，所述定子的頂部與空腔體的頂部留有空隙；所述轉(zhuǎn)子壁上設(shè)有多個(gè)周向間隔的排放口，所述排放口與空腔體相通；所述轉(zhuǎn)子的底部設(shè)有進(jìn)鋁口，進(jìn)鋁口與空腔體相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨轉(zhuǎn)子，其特征在于:所述空腔體為階梯形，由上到下依次包括第一階梯、第二階梯和第三階梯，所述第一階梯處的空腔體直徑小于第二階梯處的空腔體直徑，第二階梯處的空腔體直徑小于第三階梯處的空腔體直徑，所述排放口和進(jìn)鋁口均與第三階梯處的空腔體相通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的石墨轉(zhuǎn)子，其特征在于:所述定子的上端部由上到下依次設(shè)有兩個(gè)環(huán)形凸臺(tái)，所述上環(huán)形凸臺(tái)位于第一階梯拐角處，所述下環(huán)形凸臺(tái)位于第二階梯拐角處。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的石墨轉(zhuǎn)子，其特征在于:所述環(huán)形凸臺(tái)的縱向截面由靠近定子的一側(cè)到遠(yuǎn)離定子的一側(cè)逐漸減小。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的石墨轉(zhuǎn)子，其特征在于:所述上環(huán)形凸臺(tái)到第一階梯拐角處的間隙小于下環(huán)形凸臺(tái)到第二階梯拐角處的間隙。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的石墨轉(zhuǎn)子，其特征在于:所述轉(zhuǎn)子的表面設(shè)有吸附溝槽，所述吸附溝槽上涂有抗氧化涂層。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種石墨轉(zhuǎn)子，所述石墨轉(zhuǎn)子置于除氣箱內(nèi)，該石墨轉(zhuǎn)子內(nèi)設(shè)有與其配合使用的定子，所述定子為空心，所述轉(zhuǎn)子內(nèi)設(shè)有與轉(zhuǎn)子同軸的空腔體，所述定子的頂部與空腔體的頂部留有空隙；所述轉(zhuǎn)子壁上設(shè)有多個(gè)周向間隔的排放口，所述排放口與空腔體相通；所述轉(zhuǎn)子的底部設(shè)有進(jìn)鋁口，進(jìn)鋁口與空腔體相通。具有以下優(yōu)點(diǎn)：惰性氣源在小于箱體500倍的轉(zhuǎn)子的開放內(nèi)空腔體中與鋁液充分混合攪拌，并且在除氣箱內(nèi)形成了比傳統(tǒng)方式更為細(xì)微的氣幕源。
【IPC分類】C22B21-06, C22B9-05
【公開號】CN104789796
【申請?zhí)枴緾N201510249899
【發(fā)明人】金培力, 劉群紅
【申請人】浙江鑫耐鋁熔鑄設(shè)備材料有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年5月18日