CN201021457Y - 铝熔体除氢装置 - Google Patents

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贾佼成
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王俊
万晓隆
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Abstract

本实用新型涉及一种铝熔体除氢装置，包括供气***、除气箱和尾气采集处理***三部分，其特征是：供气***包括用管路顺序连接的惰性气体气瓶、减压阀一、压力表一、设有按键开关一的电磁阀一、流量计一、止回阀一和用管路顺序连接的活性气体气瓶、减压阀二、压力表二、设有按键开关二的电磁阀二、流量计二、止回阀二，供气***的两路气体在不锈钢三通中混合；除气箱底部放置有透气砖，供气***通过不锈钢三通用管路与除气箱的透气砖底部连接；尾气采集处理***的集气罩置于除气箱上方。其优点是：显著改善了透气砖底吹除氢效果，取消了旋转喷吹装置，减少了气体使用量，减少了铝液液面波动以及由此产生的表面吸气和氧化，同时对人体健康和环境无危害，其除氢效果好，除氢效率达到40％以上，处理后铝熔体中氢含量可降低至0.12－0.10mm/100gAl，金属气耗比仅0.14－0.35L/kg。

Description

铝熔体除氢装置
技术领域
本实用新型涉及一种铝熔体除氢装置，特别是一种金属冶炼技术领域中的用通入混合气体的方式降低铝熔体中氢含量的净化装置。
背景技术
熔体净化是保证铝合金材料冶金质量的关键技术。在影响熔体纯净度的因素中，存在于熔体中的气体将会导致成型后的铝材中存在针孔、气孔等缺陷，这对于高质量的铝材是致命的，它不但破坏了铝材的内部连续性，减小了有效截面积而且是裂纹源。所以，除气在生产高质量的铝材中占有举足轻重的地位。氢是唯一能大量溶解于铝熔体中的气体，主要来源于铝液与水汽的反应，因此一般认为对铝熔体的除气就是指除氢。
大多数铝液除氢净化技术都是建立在气泡浮游理论的基础上发展起来的。气泡浮游法是通过在铝熔体中吹入大量的气泡，利用氢在铝熔体和气泡中的分压差使铝熔体中的氢不断扩散进入气泡，并随之上浮至熔体表面而逸出，从而达到除氢的目的。
用于净化铝液的气体可以分为两类：惰性气体(如氮气、氩)和活性气体(如氯气、四氯化碳、氟利昂、六氟化硫等)。氮气是最常用的净化气体，氩气因成本略高较少使用。使用惰性气体精炼的最大缺点是除氢效率不高，而且难以生成干浮渣，渣液不易分离。而氯气作为化学活性气体易和铝及铝液中的氢发生剧烈的化学反应，反应生成物AlCl3和HCl都是气态，不溶于铝液，和未参加反应的氯气一样都能起到浮游精炼作用，其除气效果要远优于惰性气体，此外氯气精炼还能很好地除去铝熔体中不需要的碱金属和碱土金属。但氯气是一种危险性较大的气体，对人体健康和环境有害，对设备腐蚀性也大。因此，工业上通常采用氮气混合一定数量的氯气进行精炼，可取得与单独使用氯气相近的除气效果。此外，还可以使用危险性小的四氯化碳、六氟化硫等氟氯化物来代替氯气与氮气混合，以进一步减小对人体和环境的危害。
根据气体导入方式的不同，铝熔体除气装置可以分为单管式、多孔吹头式、固定喷头式和旋转喷头式。其中，旋转喷头因具备破碎气泡和促进气泡弥散分布等有利于除气动力学的特性，是目前最有效的除氢方式，在各种在线除气装置中得到广泛应用。但此类旋转除气装置在结构和设计上存在的问题是：动力旋转装置(石墨转子和连杆等)使用寿命短，维修成本高；气体流量大，转子转速高，导致除气箱内液面波动严重，破坏了铝液表面的氧化膜保护层，造成严重的氧化夹渣和表面吸气。因此，近年来通过底部透气砖进行吹气在工业上也得到了应用。由于透气砖具有大量弥散分布的微孔，吹气时产生的小气泡可从熔体底部平稳地上浮至表面，因此铝液表面相对平静。
经对现有技术的文献检索发现，申请号为200510026593.X的中国发明专利，公开了一种顶底复吹式的铝熔体除气净化方法，即在除气箱上部采用旋转喷吹方式将惰性气体N2吹入铝熔体中，同时通过除气箱底部安装的透气砖将惰性气体N2从底部吹入熔体，以保证熔池中气体的均匀分布，提高气体利用效率，降低顶部气体进入量，减少液面波动。处理后熔体气含量可达0.12-0.08ml/100gAl，金属气耗比为0.31-0.46L/kg。但由于使用惰性气体N2，除气效率受到限制，还不能做到完全取消旋转喷吹装置，因此无法避免旋转除气装置在结构和设计上的缺陷。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术中的上述不足，提供一种铝熔体混合气体除氢装置，使其在达到高效去除铝熔体中气体的同时，避免旋转除气装置在结构和设计上的缺陷，降低设备维护成本和气体流量，减少液面波动带来的氧化与吸气问题。
本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的：
本实用新型包括供气***、除气箱和尾气采集处理***三部分，其特征是：供气***包括两个供气支路，第一供气支路由用管路顺序连接的惰性气体气瓶、减压阀一、压力表一、设有按键开关一的电磁阀一、流量计一、止回阀一构成，第二供气支路由用管路顺序连接的活性气体气瓶、减压阀二、压力表二、设有按键开关二的电磁阀二、、流量计二、止回阀二构成，两个供气支路分别与一个不锈钢三通的接口连接；除气箱是由耐火材料浇注的容纳待处理铝液的箱体，在其底部放置有透气砖，供气***通过不锈钢三通用管路与除气箱的透气砖底部连接；尾气采集处理***的集气罩置于除气箱上方。
为防止生产环境下活性气体的泄漏，在电磁阀二上联接有开关继电器、报警器和电化学式气体传感器，采用电化学式气体传感器通过开关继电器控制电磁阀二，当传感器测得的活性气体浓度超标时，继电器闭合控制电磁阀二，切断活性气体供气管路，同时通过报警器报警。
为防止腐蚀，电磁阀二采用全不锈钢材质，流量计二采用耐腐蚀型玻璃转子流量计，所有管路均采用不锈钢管连接。
本实用新型的显著优点是利用化学反应除气机制和气泡浮游除氢机理共同作用，显著改善透气砖底吹除氢效果，完全取消了旋转喷吹装置，减少了气体使用量，提高了气体利用效率，减少了铝液液面波动以及由此产生的表面吸气和氧化，同时对人体健康和环境无危害。
本实用新型除氢效果好，除氢效率达到40％以上，处理后铝熔体中氢含量可降低至0.12-0.10mm/100gAl，金属气耗比仅0.14-0.35L/kg。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型由供气***1、除气箱2和尾气采集处理***3三部分组成。供气***1是将惰性气体和活性气体按照设定的比例进行混合并输送到除气箱的通道集合，包括惰性气体气瓶4、减压阀5、压力表6、电磁阀7、按键开关8、流量计9、止回阀10、活性气体气瓶11、减压阀12、压力表13、电磁阀14、按键开关15、流量计16、止回阀17、不锈钢三通18。通过按键开关8和按键开关15分别控制电磁阀7和电磁阀14的闭合，惰性气体流经减压阀5、压力表6、流量计9、止回阀10，活性气体流经减压阀12、压力表13、流量计16、止回阀17，然后在不锈钢三通18处进行混合。为防止生产环境下活性气体的泄漏，采用电化学式气体传感器19通过开关继电器20控制电磁阀14，当传感器19测得的活性气体浓度超标时，继电器20闭合控制电磁阀14切断活性气体供气管路，同时通过报警器21报警。为防止腐蚀，电磁阀14采用全不锈钢材质，流量计16采用耐腐蚀型玻璃转子流量计，所有管路均采用不锈钢管连接。
除气箱2由耐火材料浇注的容纳待处理铝液的箱体，在其底部放置有透气砖22，混合气体通过透气砖22分散成大量小气泡从底部进入铝液，气泡在上升过程中与铝液充分混合，有效去除熔体中的氢和不需要的钾钠等杂质元素。
尾气采集处理***3由集气罩23、离心风机24、吸收塔25、NaOH贮槽26和防腐泵27组成，集气罩23置于除气箱2上方，通过离心风机24的抽吸作用收集除气过程中产生的AlCl3烟气以及未完全反应的活性气体，送入吸收塔25，NaOH水溶液由防腐泵27从贮槽26送至吸收塔25上部，进行气液接触中和反应，中和后的气体放空。
采用本实用新型的装置进行铝熔体的净化处理时，铝液流量为10-100kg/min，惰性气体流量为0.2-0.8m3/h(标准状态下)，活性气体流量为10-50L/h(标准状态下)，活性气体体积含量为2％-8％。在使用时可任意调节惰性气体和活性气体的压力或流量以实现不同的气体混合浓度。

Claims (2)

1.一种铝熔体除氢装置，包括供气***、除气箱和尾气采集处理***三部分，其特征是：供气***包括两个供气支路，第一供气支路由用管路顺序连接的惰性气体气瓶、减压阀一、压力表一、设有按键开关一的电磁阀一、流量计一、止回阀一构成，第二供气支路由用管路顺序连接的活性气体气瓶、减压阀二、压力表二、设有按键开关二的电磁阀二、、流量计二、止回阀二构成，两个供气支路分别与一个不锈钢三通的接口连接；除气箱是由耐火材料浇注的容纳待处理铝液的箱体，在其底部放置有透气砖，供气***通过不锈钢三通用管路与除气箱的透气砖底部连接；尾气采集处理***的集气罩置于除气箱上方。
2.根据权利要求1所述的铝熔体除氢装置，其特征是：在电磁阀二上联接有开关继电器、报警器和电化学式气体传感器。
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Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101984099A (zh) * 2010-11-24 2011-03-09 上海电机学院 铝熔体在线除气装置
CN101984098A (zh) * 2010-11-24 2011-03-09 上海电机学院 铝熔体在线除气方法
CN101693953B (zh) * 2009-11-04 2011-04-20 河南万基铝业股份有限公司 一种全密封铝合金在线精炼装置
CN102492857A (zh) * 2011-12-13 2012-06-13 重庆大江美利信压铸有限责任公司 一种铝液除气除渣装置
CN102506944A (zh) * 2011-11-30 2012-06-20 青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司 船舶压载水管理***的除氢效果测定方法
CN102560160A (zh) * 2011-12-29 2012-07-11 东南大学 铝合金真空静置除气熔炼装置
CN103014373A (zh) * 2012-12-28 2013-04-03 西南铝业（集团）有限责任公司 一种铝熔体除气装置密封方法和一种铝熔体除气装置
CN104152708A (zh) * 2014-08-01 2014-11-19 南京博乔机械有限公司 带真空除气***的电阻熔化炉
CN104946900A (zh) * 2015-06-19 2015-09-30 法格霭德兰汽车配件（昆山）有限公司 一种铝液除气***
CN105400966A (zh) * 2015-12-25 2016-03-16 西南铝业（集团）有限责任公司 一种铝合金的气体精炼工艺
CN105588448A (zh) * 2014-10-24 2016-05-18 无锡日月合金材料有限公司 一种用于熔炼室的氢气排放设备
CN105803214A (zh) * 2014-12-31 2016-07-27 河北立中有色金属集团有限公司 有色金属液九柱式均匀净化装置
CN108195195A (zh) * 2018-02-08 2018-06-22 常州市亿和铝合金焊材有限公司 一种近零吸气的熔铝炉
CN109234550A (zh) * 2018-09-13 2019-01-18 洛阳新远大冶金成套设备有限公司 金属液除氢气路***
CN111850326A (zh) * 2020-06-19 2020-10-30 上海交通大学 一种用于铝熔体净化的氮-氯气体混合***和方法
IT202000003871A1 (it) 2020-02-25 2021-08-25 Smith & Mason Italia S R L Forno per alluminio e sue leghe, con sistema di degassaggio per la rimozione di idrogeno dall'alluminio fuso
CN113321258A (zh) * 2021-06-03 2021-08-31 中国船舶科学研究中心 一种大吨位循环用水播核快速除气***
CN117452866A (zh) * 2023-12-22 2024-01-26 中信戴卡股份有限公司 一种铝合金精炼动态智能控制方法

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101693953B (zh) * 2009-11-04 2011-04-20 河南万基铝业股份有限公司 一种全密封铝合金在线精炼装置
CN101984099A (zh) * 2010-11-24 2011-03-09 上海电机学院 铝熔体在线除气装置
CN101984098A (zh) * 2010-11-24 2011-03-09 上海电机学院 铝熔体在线除气方法
CN101984099B (zh) * 2010-11-24 2012-05-09 上海电机学院 铝熔体在线除气装置
CN102506944A (zh) * 2011-11-30 2012-06-20 青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司 船舶压载水管理***的除氢效果测定方法
CN102492857A (zh) * 2011-12-13 2012-06-13 重庆大江美利信压铸有限责任公司 一种铝液除气除渣装置
CN102560160A (zh) * 2011-12-29 2012-07-11 东南大学 铝合金真空静置除气熔炼装置
CN103014373A (zh) * 2012-12-28 2013-04-03 西南铝业（集团）有限责任公司 一种铝熔体除气装置密封方法和一种铝熔体除气装置
CN104152708A (zh) * 2014-08-01 2014-11-19 南京博乔机械有限公司 带真空除气***的电阻熔化炉
CN105588448A (zh) * 2014-10-24 2016-05-18 无锡日月合金材料有限公司 一种用于熔炼室的氢气排放设备
CN105588448B (zh) * 2014-10-24 2017-12-29 无锡日月合金材料有限公司 一种用于熔炼室的氢气排放设备
CN105803214A (zh) * 2014-12-31 2016-07-27 河北立中有色金属集团有限公司 有色金属液九柱式均匀净化装置
CN104946900A (zh) * 2015-06-19 2015-09-30 法格霭德兰汽车配件（昆山）有限公司 一种铝液除气***
CN104946900B (zh) * 2015-06-19 2018-01-05 法格霭德兰汽车配件（昆山）有限公司 一种铝液除气***
CN105400966A (zh) * 2015-12-25 2016-03-16 西南铝业（集团）有限责任公司 一种铝合金的气体精炼工艺
CN108195195A (zh) * 2018-02-08 2018-06-22 常州市亿和铝合金焊材有限公司 一种近零吸气的熔铝炉
CN109234550A (zh) * 2018-09-13 2019-01-18 洛阳新远大冶金成套设备有限公司 金属液除氢气路***
IT202000003871A1 (it) 2020-02-25 2021-08-25 Smith & Mason Italia S R L Forno per alluminio e sue leghe, con sistema di degassaggio per la rimozione di idrogeno dall'alluminio fuso
CN111850326A (zh) * 2020-06-19 2020-10-30 上海交通大学 一种用于铝熔体净化的氮-氯气体混合***和方法
CN113321258A (zh) * 2021-06-03 2021-08-31 中国船舶科学研究中心 一种大吨位循环用水播核快速除气***
CN113321258B (zh) * 2021-06-03 2022-11-22 中国船舶科学研究中心 一种大吨位循环用水播核快速除气***
CN117452866A (zh) * 2023-12-22 2024-01-26 中信戴卡股份有限公司 一种铝合金精炼动态智能控制方法
CN117452866B (zh) * 2023-12-22 2024-03-22 中信戴卡股份有限公司 一种铝合金精炼动态智能控制方法

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