CN211921663U - 一种用于铝液中高速离心剪切除铁的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于铝液中高速离心剪切除铁的装置，包括用以加热熔体的处理室与静置室，处理室内部设有定子以及经电机驱动旋转的转子或叶轮，处理室与静置室的顶部之间经溢流流槽相互连通。该用于铝液中高速离心剪切除铁的装置的结构简单，通过转子或叶轮对熔体进行高速旋转剪切，致密的富铁固体颗粒沉淀在静置室底部，从而分离出Fe浓度低的干净熔体。

Description

一种用于铝液中高速离心剪切除铁的装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于铝液中高速离心剪切除铁的装置。

背景技术

富铁金属间化合物倾向于在合金熔体中夹带的自然氧化膜的润湿侧成核，这些氧化物通常会聚结在一起，不能很好地分散在熔体中，阻碍富铁金属间化合物的形核和生长并延迟其沉降，沉降速度很缓慢，影响干净熔体的回收效率。

实用新型内容

鉴于现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于铝液中高速离心剪切除铁的装置，不仅结构简单，而且便捷高效。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种用于铝液中高速离心剪切除铁的装置，包括用以加热熔体的处理室与静置室，处理室内部设有定子以及经电机驱动旋转的转子或叶轮，处理室与静置室的顶部之间经溢流流槽相互连通。

优选的，处理室内部固设有一竖直隔板，竖直隔板与处理室内底部具有间隙，竖直隔板将处理室分隔成两个腔室，一个用于接收熔融废料，另一个用于使用转子或叶轮进行深入的熔体剪切。

优选的，溢流流槽位于熔体剪切所在腔室。

优选的，熔体剪切所在腔室的内底部设有惰性气体出口。

优选的，处理室与静置室的敞口均朝上，静置室内部竖直固设有一挡板。

优选的，挡板的一侧为溢流流槽侧，另一相对侧为设置在静置室顶部的清洁熔体溢流出口。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：该用于铝液中高速离心剪切除铁的装置的结构简单，通过转子或叶轮对熔体进行高速旋转剪切，从处理室排出的完全剪切熔体沿着溢流流槽向下流向静置室，致密的富铁固体颗粒沉淀在静置室底部，从而分离出Fe浓度低的清洁熔体。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例的构造示意图。

具体实施方式

为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。

如图1所示，一种用于铝液中高速离心剪切除铁的装置，包括用以加热熔体的处理室1与静置室2，处理室内部设有定子3以及经电机驱动旋转的转子4或叶轮，处理室与静置室的顶部之间经溢流流槽5相互连通；电机的旋转速度可控，转子或叶轮旋转速度可在1000到10000 rpm之间变化。

在本实用新型实施例中，处理室内部固设有一竖直隔板6，竖直隔板与处理室内底部具有间隙，竖直隔板将处理室分隔成两个腔室，一个用于接收熔融废料，另一个用于使用转子或叶轮进行深入的熔体剪切。

在本实用新型实施例中，溢流流槽位于熔体剪切所在腔室。

在本实用新型实施例中，熔体剪切所在腔室的内底部设有惰性气体出口7，可以在熔体剪切时通入气体，使熔融废料中的夹杂物漂浮在液面以便于撇去夹杂物。

在本实用新型实施例中，处理室与静置室的敞口均朝上，静置室内部竖直固设有一挡板8；挡板用以阻隔浮渣，使浮渣位于挡板与溢流流槽之间液面，以便于撇去浮渣。

在本实用新型实施例中，挡板的一侧为溢流流槽侧，另一相对侧为设置在静置室顶部的清洁熔体溢流出口9。

一种用于铝液中高速离心剪切除铁的装置的工作方法，按以下步骤进行：（1）运行过程中，电机通过轴将动力传递给转子或叶轮驱动转子或叶轮旋转；（2）熔融废料进入处理室被转子或叶轮进行深入的熔体剪切；（3）从处理室排出的完全剪切熔体沿着溢流流槽向下流向静置室；（4）静置室也是一个加热容器，用于加工后的熔体保持在可控温度下，使致密的富铁固体颗粒（例如富铁金属间化合物）沉淀在腔室底部；（5）从清洁熔体溢流出口溢流出Fe浓度低的清洁熔体。

装置除铁原理：富铁金属间化合物倾向于在合金熔体中夹带的自然氧化膜的润湿侧成核，这些氧化物通常会聚结在一起，不能很好地分散在熔体中，阻碍富铁金属间化合物的形核和生长并延迟其沉降。使用此技术可以轻松地将这种大的氧化物膜分散成非常细小且均匀分布的单个颗粒，这些颗粒随后充当形成富铁固相的活性核。在645°C至595°C的范围内形成一个金属间相α（Al15（FeMn）3Si2）。这种金属间化合物的密度比熔融铝更致密，因此会自然沉降。这样液相中的Fe浓度便会降低，从而回收干净的熔体。应用剪切除铁装置时，金属间化合物是在沿着溢流流槽流动时形成的，到达静置室就会迅速沉降。处理后熔体中的铁含量非常稳定，由于金属间化合物的逐渐积累以及静置室出口附近的垂直流动而导致的金属间颗粒的自然残留有些许上升趋势，这个问题可以通过就地去除沉积物和/或在清洁熔体溢流出口处使用过滤器来解决。

当应用于有积铁的铝合金废料时，高剪切熔体处理加快了主要富铁金属间颗粒的形核产生和生长，从而加快了去除效率。进而减少了处理时间，提高了回收效率，并促进了二次铝合金的全金属循环。

该装置可提供熔体中的宏观流动以进行分配混合，从而确保均匀的温度和化学成分，同时在尖端附近进行强力剪切以实现有效的分散熔体中的气相和固相，并且对熔体表面的干扰最小，可以用于铝合金熔体的除铁，也有除气的功效。在稳态条件下，排出速率（清洁熔体溢流出口流量）直接由熔体的入口量控制。这样，此装置可以以连续在线模式工作，也可以使入口停止吸入熔体，以半连续批量生产方式工作，使用方式灵活，适应性高。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可以得出其他各种形式的用于铝液中高速离心剪切除铁的装置。凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。

Claims (5)

1.一种用于铝液中高速离心剪切除铁的装置，其特征在于：包括用以加热熔体的处理室与静置室，处理室内部设有定子以及经电机驱动旋转的转子或叶轮，处理室与静置室的顶部之间经溢流流槽相互连通；处理室内部固设有一竖直隔板，竖直隔板与处理室内底部具有间隙，竖直隔板将处理室分隔成两个腔室，一个用于接收熔融废料，另一个用于使用转子或叶轮进行深入的熔体剪切。

2.根据权利要求1所述的用于铝液中高速离心剪切除铁的装置，其特征在于：溢流流槽位于熔体剪切所在腔室。

3.根据权利要求1所述的用于铝液中高速离心剪切除铁的装置，其特征在于：熔体剪切所在腔室的内底部设有惰性气体出口。

4.根据权利要求1所述的用于铝液中高速离心剪切除铁的装置，其特征在于：处理室与静置室的敞口均朝上，静置室内部竖直固设有一挡板。

5.根据权利要求4所述的用于铝液中高速离心剪切除铁的装置，其特征在于：挡板的一侧为溢流流槽侧，另一相对侧为设置在静置室顶部的清洁熔体溢流出口。

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