CN106943784A - 熔液过滤装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了在对熔液进行加热时不会产生氧化物等夹杂物的熔液过滤装置。本发明的熔液过滤装置在收纳熔液的罐体(1)中具备不能浸渍于所述熔液的第一加热器(6)和能够浸渍于所述熔液的第二加热器单元(7)。第一加热器(6)和第二加热器单元(7)优选分别通过同一控制装置或不同控制装置来进行温度控制。根据本发明，在对熔液进行加热时不会产生氧化物等夹杂物，因此能够提高整体的过滤效率。
Description
技术领域
本发明涉及熔液过滤装置。特别是，本发明涉及分别设置不能浸渍于熔液的预热用加热器和能够浸渍于熔液的加热用加热器的熔液过滤装置。
背景技术
以往已知有通过对铝熔液等熔液进行过滤来除去熔液中所含的夹杂物的熔液过滤装置。这种熔液过滤装置在具有入液口和出液口的罐体中设置具有多根陶瓷制过滤管的过滤单元，将由入液口供给的熔液通过陶瓷管进行过滤并从出液口取出。
另一方面，在过滤管的温度未充分上升的状态(例如670℃以下的状态)下，当高温的熔液与过滤管接触时，有可能在过滤管的表面会形成铝等的固化膜。由此，如专利文献1那样，在向罐体导入熔液之前要对罐体进行预热，因此多采用在罐体的上部设置预热用加热器的方式。即，首先，使用设置在罐体的上部的预热用加热器来将罐体预热到例如700℃。接着，使熔液流向罐体，并使用过滤单元来进行过滤。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：CN104069669A号公报
发明内容
发明所要解决的问题
就专利文献1的构成来说，当使熔液流向罐体并进行过滤时，由于存在由连续流入的熔液所带来的热，因此一般将设置在罐体的上部的预热用加热器的电源切断。此外，根据生产状况，也经常会暂时停止制造工艺。在该停止制造工艺的期间，熔液的流动也会停止，因此会使用设置在罐体的上部的预热用加热器对熔液进行加热以使熔液不会固化。此时，由于设置在罐体的上部的预热用加热器与熔液之间存在由空气形成的绝热层，因此该由空气形成的绝热层会首先被加热，是使用其辐射热对熔液进行加热。即，为了将熔液加热到例如700℃，就需要将由空气形成的绝热层加热到更高温的850℃左右。
但是，当由空气形成的绝热层被加热到必要以上的高温时，其会与熔液(特别是铝熔液)反应，由此容易产生氧化物等夹杂物。其结果是，整体的过滤量降低、产品化的熔液的产量变差。
本发明是鉴于上述问题而进行的，其目的在于：提供在对熔液(例如金属熔液)进行加热时不会产生氧化物等夹杂物的熔液过滤装置。
用于解决问题的手段
本发明的发明者们为了实现上述目的而进行了深入研究，结果发现：在除了设置在罐体的上部的预热用加热器以外进一步设置不形成由空气形成的绝热层并且能够浸渍于熔液的加热用加热器的情况下，在对熔液进行加热时就不会产生氧化物等夹杂物。
另外，本发明的发明者们还发现：在通过同一控制装置分别对预热用加热器和加热用加热器进行温度控制的情况下，能够一体地进行罐体的加热，并且能够抑制设备导入成本、加热器工作时的成本。
本发明是基于上述见解而完成的，其具体如下。
(1)一种熔液过滤装置，其在收纳熔液的罐体中具备不能浸渍于上述熔液的第一加热器和能够浸渍于上述熔液的第二加热器单元。
(2)根据(1)所述的熔液过滤装置，其中，上述第一加热器和上述第二加热器单元分别是通过同一控制装置或不同控制装置来进行温度控制的。
(3)根据(2)所述的熔液过滤装置，其中，上述第一加热器和上述第二加热器单元分别是通过同一控制装置来进行温度控制的。
(4)根据(1)～(3)中任一项所述的熔液过滤装置，其中，上述第一加热器是用于在上述熔液被导入上述罐体之前对上述罐体进行预热的，上述第二加热器单元是用于在上述熔液被导入上述罐体的期间或被导入之后对上述熔液进行加热的。
(5)根据(4)所述的熔液过滤装置，其中，上述预热仅通过上述第一加热器来进行，上述加热仅通过上述第二加热器单元来进行。
(6)根据(1)～(5)中任一项所述的熔液过滤装置，其中，上述第一加热器的温度能够从室温最高加热到1400℃，并将上述罐体从室温最高预热到850℃。
(7)根据(1)～(6)中任一项所述的熔液过滤装置，其中，上述第二加热器单元的温度能够从室温最高加热到1200℃，并将上述熔液从室温最高加热到900℃。
(8)根据(1)～(7)中任一项所述的熔液过滤装置，其中，上述第一加热器设置在上述罐体的上部。
(9)根据(1)～(8)中任一项所述的熔液过滤装置，其中，上述第二加热器单元的一端位于从上述罐体中的过滤室的底面起100～350mm处，另一端位于熔液保持线下10～300mm处。
(10)根据(1)～(9)中任一项所述的熔液过滤装置，其中，在上述熔液被导入上述罐体之后，上述第二加热器单元与熔液面的角度在从上部进行浸渍时为90°±20°。
(11)根据(1)～(10)中任一项所述的熔液过滤装置，其在上述罐体的上部进一步设置热风预热装置，该热风预热装置是用于在上述熔液被导入上述罐体之前与上述第一加热器一起对上述罐体进行预热的。
(12)根据(1)～(11)中任一项所述的熔液过滤装置，其中，上述罐体内的温度是通过热电偶单元来进行测量的，上述热电偶单元的前端在上述熔液被导入上述罐体之后位于熔液面之下。
(13)根据(1)～(12)中任一项所述的熔液过滤装置，其中，上述第一加热器总计为1～12根并且以固定间隔设置，上述第二加热器单元为1～10根并且以固定间隔设置。
(14)根据(1)～(13)中任一项所述的熔液过滤装置，其中，上述熔液为铝熔液。
发明效果
根据本发明，在对熔液进行加热时不会产生氧化物等夹杂物，因此能够提高整体的过滤效率。另外，本发明为控制装置的温度控制能够均通过同一晶闸管来分开使用预热用加热器和加热用加热器的结构，由此能够抑制成本。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的熔液过滤装置的俯视示意图。
图2是沿图1的A-A’线的剖视示意图。
图3是沿图1的B-B’线的剖视示意图。
图4是表示本发明的实施方式的熔液过滤装置的顶视示意图。
符号说明
1 罐体
2 过滤单元
3 入液口
4 出液口
5 盖部
6 第一加热器
7 第二加热器单元
8a 第一热电偶单元
8b 第二热电偶单元
9 热风预热装置
10 过滤室
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。附图中，相同符号表示相同或类似部分。
图1是表示本发明的实施方式的熔液过滤装置的俯视示意图。图2是沿图1的A-A’线的剖视示意图。图3是沿图1的B-B’线的剖视示意图。图4是表示本发明的实施方式的熔液过滤装置的顶视示意图。
如图1～3所示，本发明的实施方式的熔液过滤装置具备收纳熔液的罐体1、罐体1中的不能浸渍于熔液的第一加热器6以及能够浸渍于熔液的第二加热器单元7。第一加热器6安装在闭塞罐体1的开口部的盖部5。第一加热器6以与被导入罐体1内的熔液的熔液面大致平行的方式安装在盖部5。第二加热器单元7也安装在盖部5，但与第一加热器6不同，其以与被导入罐体1内的熔液的熔液面大致垂直的方式安装在盖部5。
入液口3和出液口4分别设置在罐体1的水平方向的两侧，但不限于此，有时也可以设置在单侧。另外，过滤单元2设置在罐体1中的过滤室10。过滤室10为实际收纳熔液的空间。入液口3以在过滤室10的壁面开口的方式形成。出液口4从导路41通过并与过滤单元2相连通。
过滤单元2具备一对支撑板21、21和位于两支撑板21之间的多个过滤管22。各过滤管22为各端部被支撑板21支撑的状态。支撑板21为不易与熔液反应的陶瓷制。另一方面，过滤管22为多孔质陶瓷制，并具有能够流通和过滤熔液的细孔。过滤管22为在其一端具有开口部(未图示)并且另一端封闭的有底筒状的形状。就过滤管22来说，其被构成为熔液由其外周面侧向着内部浸透并且到达内部的熔液从上述开口部(未图示)流出。过滤管22的横截面的形状一般为圆环状，但不限于此。
过滤管22是由不易与熔液反应的耐火物形成的。在熔液例如由铝或铝合金形成的情况下，过滤管22可以由碳化硅系陶瓷、氮化硅系陶瓷、氧化铝系陶瓷、氧化锆系陶瓷等构成。过滤管22优选为氧化铝系陶瓷制。
在使上述熔液过滤装置工作时，首先，在向罐体1导入熔液之前，通过第一加热器6将罐体1预热到例如700℃。然后，停止预热，并且由入液口3向罐体1导入熔液，在导入期间或导入之后，通过第二加热器单元7对熔液继续进行加热以使熔液不会固化。最后，使用过滤单元2对熔液进行过滤，并从出液口4取出。
根据该结构，除了不能浸渍于熔液的预热用第一加热器6以外，进一步设置有不形成由空气形成的绝热层并且能够浸渍于熔液的加热用第二加热器单元7。此外，在向罐体1导入熔液的期间或导入之后，不是使用第一加热器6而是使用第二加热器单元7对熔液继续进行加热以使熔液不会固化。由于第二加热器单元7与熔液之间不存在由空气形成的绝热层，因此熔液的加热的热效率良好，不会发生过度加热。由此，在对熔液进行加热时不会产生氧化物等夹杂物。而且，整体的过滤效率提高。
第一加热器6的设定位置只要不能浸渍于熔液就行，没有特别限定，但从热效率的观点考虑，优选设置在罐体1的上部。
此外，第一加热器6的形状没有特别限定，例如可以采用管状加热器。另外，第一加热器6的根数也没有特别限定，但从高效地进行加热的观点考虑，优选以固定间隔设置总计1～12根。当超过12根时，设置时的布线变得复杂，并且从上部维护罐体的可维护性特别是加热器破损时的交换、修理变得困难。
另外，从加热器寿命的观点考虑，优选采用能够从室温最高加热到1400℃的第一加热器6并将罐体1从室温最高预热到850℃。当第一加热器6能够加热的温度超过1400℃时，加热器有可能会氧化而损坏。此外，当预热后的罐体的温度超过850℃时，附着的铝容易氧化而有可能使得罐体寿命短。
第二加热器单元7的设定位置只要能够浸渍于熔液就行，没有特别限定，但从防止加热管损坏的观点考虑，优选第二加热器单元7的一端位于从过滤室10的底面起100～350mm处、另一端位于熔液保持线下10～300mm处。其中，这里所说的“一端”和“另一端”不是指收纳有加热器的壳(管)的一端和另一端，而是指壳内部的加热器单元的一端和另一端。此外，这里所说的“熔液保持线”是指从入液口3和出液口4中低的哪一方的最下端引出的水平线。
当从第二加热器单元7的一端到过滤室10的底面的距离小于100mm时，加热管由于沉积的氧化物的影响有可能与炉底接触而损坏。另一方面，当超过350mm时，无法确保足够的发热量。
此外，当从第二加热器单元7的另一端到熔液保持线的距离小于10mm时，发热部会影响到熔液线的上方，在熔液线变化时有可能会损坏。另一方面，当超过300mm时，无法确保足够的发热量。
同时，第二加热器单元7的形状没有特别限定，例如可以采用管状加热管。此外，第二加热器单元7的根数也没有特别限定，但从高效地进行加热的观点考虑，优选以固定间隔均匀地设置总计1～10根。当超过10根时，空间不够装入足够量的熔液，并且罐体的可维护性特别是加热器损坏时的交换、修理变得困难。
另外，从加热器寿命和抑制加热管氧化的观点考虑，优选采用能够从室温最高加热到1200℃的第二加热器单元7并将熔液从室温最高加热到900℃。当第二加热器单元7能够加热的温度超过1200℃时，加热器寿命有可能会变短，并且加热管原材料有可能会氧化。此外，当加热后的熔液的温度超过900℃时，产生大量铝氧化物。
从加热器寿命的观点考虑，在熔液被导入罐体1之后，第二加热器单元7与熔液面的角度在从上部进行浸渍时优选为90°±20°的范围内。当角度小于70°时或超过110°时，加热器上会发生松动而有可能与加热管接触漏电。
第一加热器6和第二加热器单元7可以分别通过同一控制装置或不同控制装置来进行温度控制，但从抑制成本的观点考虑，优选通过同一控制装置来进行温度控制。通过同一控制装置来进行温度控制时的机理是形成能够均通过同一晶闸管来分开使用预热用加热器和加热用加热器的结构。
另外，为了整体的热效率，优选预热仅通过第一加热器6来进行、加热仅通过第二加热器单元7来进行。
第一热电偶单元8a用于对罐体1内的温度进行测量。控制装置根据该罐体1内的温度对各加热器的输出功率进行调节。第一热电偶单元8a的设定位置没有特别限定，例如被设置为固定在罐体1的上部的盖部5。第一热电偶单元8a优选被配置为能够对第一加热器6的发热温度进行测定。第二热电偶单元8b与第一热电偶单元8a分开，也被设定为固定在罐体1的上部的盖部5。从抑制罐体内的铝温度的观点考虑，第二热电偶单元8b优选设定为第二热电偶单元8b的前端在熔液被导入罐体1之后位于熔液面之下。此时，作为罐体内的温度，在熔液被导入罐体1之前，罐体内的气氛的温度通过第一热电偶单元8a来进行测量，在熔液被导入罐体1之后，熔液的温度通过第二热电偶单元8b来进行测量。
从有效地进行预热的观点考虑，优选在罐体1的上部进一步设置用于与第一加热器6一起对罐体1进行预热的热风预热装置9。热风预热装置9例如被设置为固定在罐体1的上部的盖部5。该热风预热装置9产生热风。而且，所产生的热风会被送出到过滤室10的内壁，能够利用来自内壁的辐射热对罐体1进行预热。图2和图4示出了在盖部5设置有两个热风预热装置9的状态。
从使加热高效的观点考虑，本发明的实施方式的熔液过滤装置可以适用于任意熔液的过滤，但从不产生氧化物等夹杂物的观点考虑，特别优选适用于铝熔液的过滤。
此外，罐体1、过滤单元2、入液口3、出液口4、第一热电偶单元8a、第二热电偶单元8b、热风预热装置9和过滤室10的具体结构没有特别限定。只要根据实际用途选择合适的就行。在此，虽然附图中示出的是过滤单元2、入液口3、出液口4和热风预热装置9分别为两个，但这只不过是一个例子。只要根据实际用途适当选择过滤单元2、入液口3、出液口4和热风预热装置9的数量就行。
以上对本发明的一个实施方式进行了说明，但其并不限定本发明的保护范围。本发明当然也可以通过其他各种实施方式来进行实施，在不脱离本发明主旨的范围内可以进行各种省略、置换、变更。
产业上的可利用性
如上所述，根据本发明，能够提供在对熔液进行加热时不会产生氧化物等夹杂物的熔液过滤装置。因此，本发明可以适用于熔液的过滤。
Claims (14)
1.一种熔液过滤装置，其在收纳熔液的罐体中具备不能浸渍于所述熔液的第一加热器和能够浸渍于所述熔液的第二加热器单元。
2.根据权利要求1所述的熔液过滤装置，其中，所述第一加热器和所述第二加热器单元分别是通过同一控制装置或不同控制装置来进行温度控制的。
3.根据权利要求2所述的熔液过滤装置，其中，所述第一加热器和所述第二加热器单元分别是通过同一控制装置来进行温度控制的。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的熔液过滤装置，其中，所述第一加热器是用于在所述熔液被导入所述罐体之前对所述罐体进行预热的，所述第二加热器单元是用于在所述熔液被导入所述罐体的期间或被导入之后对所述熔液进行加热的。
5.根据权利要求4所述的熔液过滤装置，其中，所述预热仅通过所述第一加热器来进行，所述加热仅通过所述第二加热器单元来进行。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的熔液过滤装置，其中，所述第一加热器的温度能够从室温最高加热到1400℃，并将所述罐体从室温最高预热到850℃。
7.根据权利要求1～3中任一项所述的熔液过滤装置，其中，所述第二加热器单元的温度能够从室温最高加热到1200℃，并将所述熔液从室温最高加热到900℃。
8.根据权利要求1～3中任一项所述的熔液过滤装置，其中，所述第一加热器设置在所述罐体的上部。
9.根据权利要求1～3中任一项所述的熔液过滤装置，其中，所述第二加热器单元的一端位于从所述罐体中的过滤室的底面起100～350mm处，另一端位于熔液保持线下10～300mm处。
10.根据权利要求1～3中任一项所述的熔液过滤装置，其中，在所述熔液被导入所述罐体之后，所述第二加热器单元与熔液面的角度在从上部进行浸渍时为90°±20°。
11.根据权利要求1～3中任一项所述的熔液过滤装置，其在所述罐体的上部进一步设置热风预热装置，该热风预热装置是用于在所述熔液被导入所述罐体之前与所述第一加热器一起对所述罐体进行预热的。
12.根据权利要求1～3中任一项所述的熔液过滤装置，其中，所述罐体内的温度是通过热电偶单元来进行测量的，所述热电偶单元的前端在所述熔液被导入所述罐体之后位于熔液面之下。
13.根据权利要求1～3中任一项所述的熔液过滤装置，其中，所述第一加热器总计为1～12根并且以固定间隔设置，所述第二加热器单元为1～10根并且以固定间隔设置。
14.根据权利要求1～3中任一项所述的熔液过滤装置，其中，所述熔液为铝熔液。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170714 |