CN1126822C - 铝及铝合金熔体复合净化装置 - Google Patents

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Abstract

铝及铝合金熔体复合净化装置主要包括：导流装置、过滤净化装置、气体介质净化装置、净化室、放流装置和炉体支撑装置，过滤净化装置由三块泡沫陶瓷过滤板和两层熔剂过滤层组成，在隔墙的底部与炉体之间的通道设置泡沫陶瓷过滤板，前后净化室的上部均设置泡沫陶瓷过滤板，熔剂过滤层处于前后过滤板的下端，气体介质净化装置由脉冲气源入口、吹气塞组成，前后净化室均在底部安装吹气塞。

Description

铝及铝合金熔体复合净化装置
本发明涉及的是一种合金熔体净化装置，特别是一种铝及铝合金熔体复合净化装置，属于冶金类领域。
熔体净化是保证铝合金材料冶金质量的关键技术，铝合金熔体净化的目的，主要是降低熔体中的含氢量和氧化夹杂物的含量。在铝及铝合金熔体净化中，炉外连续净化技术是最为广泛使用的方法。根据文献检索资料分析，如：向知杰，周庆，牟大强，“铝熔体双级除气和过滤***(DDF)的开发”，《轻合金加工技术》，1998.Vol.26，No 10：20-25，以及国内外相关技术大多是将熔体先导入有旋转喷头的双级除气室，除去熔体中的氢，再将其导入装有两块不同孔径泡沫陶瓷过滤板的双级净化室，去除熔体中的微细夹杂。这样的装置分散，占用空间大；使用转子喷吹，引起熔体液面起伏，加剧氧化；双级过滤还不能去除大部分10μm的夹杂。
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种铝及铝合金熔体复合净化装置。
本发明的技术方案如下：本发明是一种改进的净化装置，主要包括：导流装置、过滤净化装置、气体介质净化装置、净化室、放流装置和炉体支撑装置，过滤净化装置由三块泡沫陶瓷过滤板和两层熔剂过滤层组成，在隔墙的底部与炉体之间的通道设置过滤板，前后净化室的上部均设置泡沫陶瓷过滤板，熔剂层处于前后过滤板的下端，与净化室底部的通道过滤板一起组成三级过滤板过滤加两级熔剂过滤***，陶瓷过滤板对非金属夹杂的分级捕获，过滤板内的孔径依次减小，陶瓷过滤板采用的孔径范围为10-50ppi，熔剂过滤层分别设置在过滤板下面，熔剂过滤层的厚度范围为5-8mm，采用的脉冲气的频率范围为0-100Hz，可根据实际使用的要求，将装置设计为净化量1-1000吨/小时，气体介质净化装置由脉冲气源入口、吹气塞组成，前后净化室均在底部安装吹气塞，熔体净化时进行吹脉冲气除氢。吹气塞设计成多孔微孔陶瓷，可产生直径在0.1-1mm范围微米级的气泡。
由铸铁壳、绝热材料层和耐火材料层依次复合形成壳体，整个装置由支架支承，内设两个净化室，净化室之间用一堵隔墙隔开，净化室的前后是流槽，用于熔体的导入和导出。铝及铝合金熔体由前流槽导入本净化装置，通过第一级泡沫陶瓷过滤板和第一级熔剂过滤层，粗大非金属夹杂被捕获，部分氢被吸附和固定，通过吹气塞进入的脉冲气以微小气泡的形式在前净化室中缓慢上升，与下行的熔体充分混合、碰撞，熔体中的氢扩散进入上升气泡，同时上升气泡与熔体中的非金属夹杂碰撞，吸附并将之携带上浮，通过粗过滤器，到达熔体顶部，形成渣，通过初步除气和除杂的熔体继续通过粗过滤器，进入后净化室，粗过滤器阻挡了前净化室遗漏的非金属夹杂，由吹气塞吹入的气体继续对熔体进行除气和除杂，精细过滤器和两级熔剂过滤层能够将熔体中绝大部分10μm以下的非金属夹杂去除。因此通过精细过滤器并进入后流槽的熔体，经过三级过滤板过滤、两级熔剂层过滤和两级除气的操作，能够获得完全去除10μm以上非金属夹杂，去除绝大部分10μm以下的非金属夹杂(≤0.02％)，氢含量≤0.08ml/100gAl，纯净度很高的铝熔体，满足工业生产的要求。
本发明具有实质性特点和显著进步，可使吹入熔体的气泡达到0.1-1mm，即达到微米级，可减弱气泡的合并、熔体的翻腾和吸氢等有害影响，加上熔剂的固氢效果，可使铝熔体最终含氢量可降至0.08ml/100gAl以下的水平；而三级过滤加熔剂的两级过滤，可逐级捕获熔体中的夹杂而完全除去熔体中10μm以上的非金属夹杂，并使10μm以下的非金属夹杂含量低于0.02％。
以下结合附图对本发明进一步描述：
图1本发明结构示意图
如图1所示，本发明是一种改进的净化装置，主要包括：导流装置、过滤净化装置、气体介质净化装置、净化室、放流装置和炉体支撑装置，过滤净化装置由三块泡沫陶瓷过滤板1和两层熔剂过滤层2组成，在隔墙3的底部与炉体4之间的通道5设置泡沫陶瓷过滤板1，前后净化室6、7的上部均设置泡沫陶瓷过滤板1，熔剂过滤层2处于前后过滤板1的下端，与净化室6、7底部的通道过滤板1一起组成三级过滤板过滤加两级熔剂过滤***，陶瓷过滤板1对非金属夹杂的分级捕获，过滤板1内的孔径依次减小，陶瓷过滤板1采用的孔径范围为10-50ppi，熔剂过滤层2分别设置在过滤板1下面，熔剂过滤层2的厚度范围为5-8mm，采用的脉冲气的频率范围为0-100Hz，可根据实际使用的要求，将装置设计为净化量1-1000吨/小时。气体介质净化装置由脉冲气源入口8、吹气塞9组成，前后净化室6均在底部安装吹气塞9，熔体净化时进行吹脉冲气除氢。吹气塞9设计成多孔微孔陶瓷，可产生直径在0.1-1mm范围微米级的气泡。

Claims (4)

1、一种铝及铝合金熔体复合净化装置主要包括：导流装置、过滤净化装置、气体介质净化装置、净化室、放流装置和炉体支撑装置，其特征在于过滤净化装置由三块泡沫陶瓷过滤板(1)和两层熔剂过滤层(2)组成，在隔墙(3)的底部与炉体(4)之间的通道(5)设置泡沫陶瓷过滤板(1)，前后净化室(6)、(7)的上部均设置泡沫陶瓷过滤板(1)，熔剂过滤层(2)处于前后过滤板(1)的下端，与净化室(6)、(7)底部的通道过滤板(1)一起组成三级过滤板过滤加两级熔剂过滤***，气体介质净化装置由脉冲气源入口(8)、吹气塞(9)组成，前后净化室(6)均在底部安装吹气塞(9)。
2、根据权利要求1所述的这种铝及铝合金熔体复合净化装置其特征还在于过滤板(1)内的孔径依次减小，陶瓷过滤板(1)采用的孔径范围为10-50ppi。
3、根据权利要求1所述的这种铝及铝合金熔体复合净化装置其特征还在于熔剂过滤层(2)分别设置在过滤板(1)下面，熔剂过滤层(2)的厚度范围为5-8mm。
4、根据权利要求1所述的这种铝及铝合金熔体复合净化装置其特征还在于吹气塞(9)设计成多孔微孔陶瓷。
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