CN213680832U - 铝或铝合金精炼装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了铝或铝合金精炼装置，其包括前置过滤器、在线除气装置和后置过滤器，所述前置过滤器的熔体出口与所述在线除气装置的熔体进口连接，所述在线除气装置的熔体出口与所述后置过滤器的熔体进口连接。本实用新型通过过滤装置除去铝液中的夹杂，在线除气装置除去铝液中的氢，无需添加精炼剂，解决了用氯盐做精炼剂，产生铝灰无法回收利用问题，进一步节省了不可回收的铝灰处理成本。

Description

铝或铝合金精炼装置

技术领域：

本实用新型属于铝或铝合金精炼领域，特别是涉及一种铝或铝合金精炼装置。

背景技术：

铝及铝合金在熔炼铸造过程中，熔体内溶解的氢原子在铸造凝固时析出后容易形成气泡，导致铝及铝合金铸锭或铸件产生缺陷。同时在熔炼过程中熔体与空气反应形成氧化物，卷入熔体导致其纯净度降低，若在后序生产中未将其除去，则在铸锭或铸件中形成氧化物夹杂，影响制品性能。因此在铝及铝合金生产中必须通过精炼处理，降低氢含量和除去夹杂物。目前，较为常用的精炼方法是向铝或铝合金熔体中加入适量精炼剂，配合精炼气体(氮气或氩气)，将精炼剂均匀吹入铝或铝合金熔体中，将铝或铝合金熔体中的氢和夹渣带出，逐渐在铝或铝合金熔体表面形成一层可分离的浮渣，一般精炼时间为40分钟；精炼完成后进行扒渣，直至铝或铝合金熔体表面无浮渣如镜面，才可以进行铸造。目前精炼方法存在的问题是：精炼剂成分一般为氯盐，精炼后扒出的铝灰不能回收，危废处理成本高，容易造成环境污染。另外，添加精炼剂进行精炼所需时间长，精炼效率低。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种无需添加精炼剂、除气除渣效果显著且高效的铝或铝合金精炼装置。

本实用新型由如下技术方案实施：铝或铝合金精炼装置，其包括前置过滤器、在线除气装置和后置过滤器，所述前置过滤器的过滤器熔体出口与所述在线除气装置的除气装置熔体进口连接，所述在线除气装置的除气装置熔体出口与所述后置过滤器的过滤器熔体进口连接。

进一步，所述前置过滤器与所述后置过滤器结构相同，均包括过滤箱壳体，所述过滤箱壳体内设有未净化存储腔体用于存储未净化铝液或铝合金液，所述未净化存储腔体下部设有过滤板卡槽；所述过滤板卡槽上方放置有过滤板；所述未净化存储腔体一侧设有净化后存储腔体用于存储净化后铝液或铝合金液；未净化存储腔体底部与所述净化后存储腔体底部通过净化后熔体流动通道连通；所述过滤箱壳体上设有过滤器熔体进口和过滤器熔体出口，所述过滤器熔体进口与所述未净化存储腔体连通；所述过滤器熔体出口与所述净化后存储腔体连通。所述过滤箱壳体为刚玉质壳体，刚玉质壳体内浇注保温绝热陶瓷浇注料形成所述未净化存储腔体和所述净化后存储腔体。

进一步，所述过滤箱壳体下方设有过滤器熔体排出口，所述过滤器熔体排出口与所述未净化存储腔体底部或所述净化后存储腔体底部或净化后熔体流动通道连通，当铸造结束后，将未净化存储腔体与净化后存储腔体内的铝液或铝合金液排出。

进一步，所述过滤箱壳体下方设有槽钢支架，所述槽钢支架的顶部与所述过滤箱壳体底部固定连接。

进一步，所述前置过滤器的过滤板目数为30目，所述后置过滤器的过滤板目数为40目。

进一步，所述在线除气装置包括箱体，所述箱体内设有并排设置的第一腔室和第二腔室，所述第一腔室的底部与第二腔室的底部通过连通口连通；所述第一腔室和所述第二腔室内均设有石墨转子和U型硅碳棒，所述箱体的上方设有上盖，所述石墨转子与所述上盖转动连接，所述石墨转子的顶部延伸至所述箱体外部；所述石墨转子的顶部设有氮气进气口；氮气经石墨转子均匀吹入铝液或铝合金液内，形成大量弥散的气泡，使铝液或铝合金液与氮气充分的接触，气泡在铝液或铝合金液中吸收铝液或铝合金液中的氢，以及吸附氧化夹渣之后上升到铝液或铝合金液表面形成浮渣；所述U型硅碳棒与所述上盖固定连接；所述U型硅碳棒对铝液或铝合金液进行加热，降低铝液或铝合金液温度的下降量；所述箱体的侧壁上设有所述除气装置熔体进口、所述除气装置熔体出口和除气装置熔体排出口，所述除气装置熔体进口与所述第一腔室连通，铝液或铝合金液经除气装置熔体进口流入所述第一腔室进行除气；所述除气装置熔体出口与所述第二腔室连通，所述第二腔室内除气净化后铝液或铝合金液经所述除气装置熔体出口流出；所述除气装置熔体排出口与所述第二腔室顶部连通，铝液或铝合金液表面形成的浮渣通过所述除气装置熔体排出口排出；所述箱体的一侧设有液压升降装置，所述液压升降装置的伸缩端与所述上盖固定连接，用于提升上盖。

进一步，所述的铝或铝合金精炼装置，还包括有低位炉，所述低位炉的熔体出口与所述前置过滤器的过滤器熔体进口通过溜槽连接。

本实用新型的优点：

1、本实用新型通过在低位炉内空吹氮气精炼扒渣，扒去表面的浮渣，对于质量要求较高的铝合金产品，低位炉内空吹氮气有助于对铝液或铝合金液进行初步的除渣除气，减轻前置后置过滤及在线除气装置的压力，总体提高除气除渣效果；

2、通过过滤装置除去铝液中的夹杂，在线除气装置除去铝液中的氢，无需添加精炼剂，解决了用氯盐做精炼剂，产生铝灰无法回收利用问题，进一步节省了不可回收的铝灰处理成本；

3、经在线除气装置除氢，除氢率达60％以上或将氢含量去除至0.15ml/100g以下。

4、前置过滤器对铝液或铝合金液起到初步净化除渣的作用，一方面减轻在线除气装置内的除渣压力，另一方面防止铝液或铝合金液渣含量过多，使在线除气装置内铝液或铝合金液表面过于黏稠，清渣次数过于频繁；后置过滤器对净化后的铝液或铝合金液起到再净化作用，减少铝液或铝合金液中的更细微的夹渣。

附图说明：

图1为实施例1铝或铝合金精炼装置结构示意图。

图2为实施例2铝或铝合金精炼装置结构示意图。

图3为前置过滤器或后置过滤器结构示意图。

图4为在线除气装置结构示意图。

前置过滤器1、未净化存储腔体1.1、过滤器熔体进口1.2、过滤板卡槽1.3、净化后熔体流动通道1.4、槽钢支架1.5、过滤器熔体排出口1.6、过滤器熔体出口1.7、净化后存储腔体1.8、过滤箱壳体1.10，在线除气装置2、石墨转子2.1、U型硅碳棒2.2、液压升降装置2.3、除气装置熔体排出口2.4、后置过滤器3、低位炉4。

具体实施方式：

实施例1：如图1、3、4所示，铝或铝合金精炼装置包括前置过滤器1、在线除气装置2和后置过滤器3，前置过滤器1的过滤器熔体出口与在线除气装置2的除气装置熔体进口连接，在线除气装置2的除气装置熔体出口与后置过滤器3的过滤器熔体进口连接。

本实施例中，前置过滤器1与后置过滤器3结构相同，均包括过滤箱壳体1.10，过滤箱壳体1.10内设有未净化存储腔体1.1，未净化存储腔体1.1下部设有过滤板卡槽1.3，过滤板卡槽1.3上方放置有过滤板；未净化存储腔体1.1一侧设有净化后存储腔体1.8；未净化存储腔体1.1底部与净化后存储腔体1.8底部通过净化后熔体流动通道1.4连通；过滤箱壳体1.10上设有过滤器熔体进口1.2和过滤器熔体出口1.7，过滤器熔体进口1.7与未净化存储腔体1.1连通；过滤器熔体出口1.7与净化后存储腔体1.8连通。过滤箱壳体1.10为刚玉质壳体，刚玉质壳体内浇注保温绝热陶瓷浇注料形成未净化存储腔体1.1和净化后存储腔体1.8。

本实施例中，过滤箱壳体1.10下方设有过滤器熔体排出口1.6，过滤器熔体排出口1.6与净化后熔体流动通道1.4连通。

本实施例中，过滤箱壳体1.10下方设有槽钢支架1.5，槽钢支架1.5的顶部与过滤箱壳体1.10底部固定连接。

前置过滤器1或后置过滤器3工作过程及原理：使用前将过滤板放置在过滤板卡槽1.3上进行烘烤预热，铝液或铝合金液由过滤器熔体进口1.2进入未净化存储腔体1.1，然后持续不断通过过滤板的净化，并经净化后熔体流动通道1.4导入另一侧的净化后存储腔体1.8，再通过过滤器熔体出口1.7导出。当铸造完成后，未净化存储腔体1.1与净化后存储腔体1.8内的铝液或铝合金液通过过滤器熔体排出口1.6排出。

本实施例中，前置过滤器1的过滤板目数为30目，后置过滤器3的过滤板目数为40目。

本实施例中，在线除气装置2包括壳体，箱体内设有并排设置的第一腔室和第二腔室，第一腔室的底部与第二腔室的底部通过连通口连通；第一腔室和第二腔室内均设有一个石墨转子2.1和两个U型硅碳棒2.2，箱体的上方设有上盖，石墨转子2.1与上盖转动连接，石墨转子2.1的顶部延伸至上盖外部；石墨转子2.1的顶部设有氮气进气口；氮气经石墨转子2.1均匀吹入铝液或铝合金液内，形成大量弥散的气泡，使铝液或铝合金液与氮气充分的接触，气泡在铝液或铝合金液中吸收铝液或铝合金液中的氢，以及吸附氧化夹渣之后上升到铝液或铝合金液表面形成浮渣；U型硅碳棒2.2与上盖固定连接；U型硅碳棒2.2对铝液或铝合金液进行加热，降低铝液或铝合金液温度的下降量；箱体的侧壁上设有除气装置熔体进口2.6、除气装置熔体出口2.5和除气装置熔体排出口2.4，除气装置熔体进口2.6与第一腔室连通，铝液或铝合金液经除气装置熔体进口2.6流入第一腔室进行除气；除气装置熔体出口2.5与第二腔室连通，第二腔室内除气净化后铝液或铝合金液经除气装置熔体出口2.5流出；除气装置熔体排出口2.4与第二腔室顶部连通，铝液或铝合金液表面形成的浮渣通过除气装置熔体排出口2.4排出；箱体的一侧设有液压升降装置2.3，液压升降装置2.3的伸缩端与上盖固定连接，用于提升上盖。液压升降装置2.3可以为液压缸。

本实施例采用双转子除气，除气效率达60％以上，或将铝液或铝合金液中的含氢量降低至0.15ml/100g以下，四组U型硅碳棒2.2可保证箱体内的铝液或铝合金液温度下降量在5℃以下。

实施例2：如图2、3、4所示，铝或铝合金精炼装置与实施例2的区别在于还包括有低位炉4，低位炉4的熔体出口与前置过滤器1的过滤器熔体进口通过溜槽连接。对于质量要求较高的铝合金产品，低位炉内空吹氮气有助于对铝液或铝合金液进行初步的除渣除气作用，减轻前置后置过滤及在线除气装置的压力，总体提高除气除渣效果；对于一般质量要求的产品，可不进行炉内精炼。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.铝或铝合金精炼装置，其特征在于，其包括前置过滤器、在线除气装置和后置过滤器，所述前置过滤器的过滤器熔体出口与所述在线除气装置的除气装置熔体进口连接，所述在线除气装置的除气装置熔体出口与所述后置过滤器的过滤器熔体进口连接。

2.根据权利要求1所述的铝或铝合金精炼装置，其特征在于，所述前置过滤器与所述后置过滤器结构相同，均包括过滤箱壳体，所述过滤箱壳体内设有未净化存储腔体，所述未净化存储腔体下部设有过滤板卡槽，所述过滤板卡槽上方放置有过滤板；所述未净化存储腔体一侧设有净化后存储腔体；所述未净化存储腔体底部与所述净化后存储腔体底部通过净化后熔体流动通道连通；所述过滤箱壳体上设有过滤器熔体进口和过滤器熔体出口，所述过滤器熔体进口与所述未净化存储腔体连通；所述过滤器熔体出口与所述净化后存储腔体连通。

3.根据权利要求2所述的铝或铝合金精炼装置，其特征在于，所述过滤箱壳体下方设有过滤器熔体排出口，所述过滤器熔体排出口与所述未净化存储腔体底部或所述净化后存储腔体底部或净化后熔体流动通道连通。

4.根据权利要求2或3任一所述的铝或铝合金精炼装置，其特征在于，所述过滤箱壳体下方设有槽钢支架，所述槽钢支架的顶部与所述过滤箱壳体底部固定连接。

5.根据权利要求2或3所述的铝或铝合金精炼装置，其特征在于，所述前置过滤器的过滤板目数为30目，所述后置过滤器的过滤板目数为40目。

6.根据权利要求1所述的铝或铝合金精炼装置，其特征在于，所述在线除气装置包括箱体，所述箱体内设有并排设置的第一腔室和第二腔室，所述第一腔室的底部与第二腔室的底部通过连通口连通；所述第一腔室和所述第二腔室内均设有石墨转子和U型硅碳棒，所述箱体的上方设有上盖，所述石墨转子与所述上盖转动连接，所述石墨转子的顶部延伸至所述箱体外部；所述石墨转子的顶部设有氮气进气口；所述U型硅碳棒与所述上盖固定连接；所述箱体的侧壁上设有所述除气装置熔体进口、所述除气装置熔体出口和除气装置熔体排出口，所述除气装置熔体进口与所述第一腔室连通；所述除气装置熔体出口与所述第二腔室连通；所述除气装置熔体排出口与所述第二腔室顶部连通；所述箱体的一侧设有液压升降装置，所述液压升降装置的伸缩端与所述上盖固定连接。

7.根据权利要求1或2或3或6所述的铝或铝合金精炼装置，其特征在于，其还包括有低位炉，所述低位炉的熔体出口与所述前置过滤器的过滤器熔体进口通过溜槽连接。

8.根据权利要求4所述的铝或铝合金精炼装置，其特征在于，其还包括有低位炉，所述低位炉的熔体出口与所述前置过滤器的过滤器熔体进口通过溜槽连接。

9.根据权利要求5所述的铝或铝合金精炼装置，其特征在于，其还包括有低位炉，所述低位炉的熔体出口与所述前置过滤器的过滤器熔体进口通过溜槽连接。

Images