[發明專利]有色金屬熔液的凈化方法及設備

有效

• 申請號: 01129841.3
• 申請日: 2001-10-30
• 公開（公告）號: CN1354268A
• 公開（公告）日: 2002-06-19
• 發明（設計）人: 黃德盛
• 申請（專利權）人: 黃德盛
• 主分類號: C22B9/05
• 分類號: C22B9/05
• 代理公司: 深圳市中知專利代理有限公司
• 代理人: 成義生

技術領域

本發明涉及有色金屬熔液的凈化方法，特別是涉及一種為清除熔化了的鋁液中的雜質如氫和氧化物等有害物質，使鋁液凈化，使鑄件的品質和性能得到保證的鋁金屬熔液的凈化提煉法，以及為實現該凈化法而設計的設備。

背景技術

鋁合金在熔化過程中會吸入氫氣，也會氧化生成氧化鋁渣，這些氫和氧化鋁渣如果不予清除，鑄件可能出現氣孔，夾渣等毛病，必然對制品的性能，強度，甚至外觀產生不利的影響。因此，鋁合金熔化后，必須進行凈化處理，清除有害的雜質，降低氫含量，才能獲得純凈的金屬液，鑄件的品質和性能才有保證。

傳統的處理方法是直接向熔化爐內的鋁液底部通入凈化氣體如氮氣、氬氣、氯氣或精煉劑，產生的凈化氣泡向上浮升時，沿途吸附捕捉鋁液中的雜質，包括氫和氧化渣，把它們帶上鋁液表面，氫氣從鋁液表面選出，氧化渣被耙出爐外。這種方法效率低，不均勻，勞動強度也很大。為了提高凈化效果，使鋁液得到徹底而均勻的處理，有關凈化設備應運而生。較著名的，英國有FILD，法國有ALPUR，德國有HM-MAXIJET，美國有ALCOA，SNIF，PAL等等。不管是FILD還是SNIF，也不管是HM-MAXIJET，ALPUR還是PAL，它們有一個共同點，就是都采用傳統的處理方法，向鋁液底部通入氮，氯，氬等氣體，形成大大小小的氣泡，吸附懸浮在鋁液中的氫氣和雜質，把它們帶上鋁液表面。其不同處僅在于噴出凈化氣體的噴頭設計和方法各不相同而已。FILD采用埋在爐底的石墨氮氣擴散管，另加氧化鋁珠吸附過濾雜質；HM-MAXIJET，SNIF，ALPUR，和PAL采用旋轉轉子。旋轉轉子的凈化效率比直射的高。但是，如果凈化氣體只是氮氣，那么，其凈化效率也都不理想。

為了達到預定的凈化效果，一方面，須增大設備容量，這造成結構龐大，相關費用和損耗也都很大。另一方面，如SNIF和ALPUR，則要求加入活化氣體氯(C1)。HM-MAXIJET，SNIF和PAL更要求射入含有氯(Cl)或氟(F)等的凈化劑；這些對人體健康和環境都有害。此外，為了防止翻滾的鋁液氧化，減少鋁耗和雜質，這些設備還要使用含有氯(Cl)或氟(F)等的覆蓋劑，同樣有環保問題。FILD使用石油氣保溫，每年燒掉大量的石油氣，而噴出大量CO₂，產生嚴重的溫室效應，也很不環保。

發明內容

本發明就是為解決上述問題，而提供一種有色金屬熔液的凈化方法，使有色金屬熔液的凈化處理既符合環保要求，又達到高效，節能，低耗目的的；本發明的目的還在于提供為實現上述方法所需的凈化設備，使得上述方法更易于實施。

為實現上述目的，本發明提供一種有色金屬熔液的凈化方法，該方法包括使凈化氣體由下而上穿過有色金屬熔液而進行吸附凈化，其特征在于，在氣體吸附凈化同時，在有色金屬熔液上方抽真空，形成對熔液的負壓吸引。

所述的凈化氣體為惰性氣體，最好為氮氣。

本發明進一步提供了實現上述方法的設備，其特征在于，該設備由有色金屬凈化裝置和真空裝置構成，其中真空裝置與有色金屬凈化裝置內熔液上方的空間相連。

有色金屬凈化裝置可以是單室結構、多室結構或無室結構。

單室結構有色金屬凈化裝置設有外殼，外殼內空間構成處理室，外殼上部裝有與真空機連接的真空罩，外殼底部裝有凈化氣擴散板，外殼底部裝有閘板，其兩側設有金屬液入口及金屬液出口，真空罩上裝有窺視鏡。

單室結構有色金屬凈化裝置設有外罩，外罩頂部裝有真空蓋及窺視鏡，其底部裝有底座，外罩內裝有坩鍋，坩鍋底部裝有鐘形凈化氣擴散管，坩鍋內還裝有加熱器。

多室結構有色金屬凈化裝置設有外殼，外殼內空間被縱向分隔成清潔室和處理室，處理室上方設有真空室，處理室及清潔室內裝有加熱器，外殼內底部設有凈化氣擴散板，外殼上設有金屬液入口及金屬液出口，真空室上裝有窺視鏡。

無室結構有色金屬凈化裝置是在熔化爐上部設有真空蓋及窺視鏡，并在爐內裝有鐘形凈化氣擴散管。

本發明的貢獻在于，該凈化法把氮氣(N)氣泡吸附和真空(V)負壓吸引這樣兩個原來不相干的凈化法有機地結合在一起，并通過一個設備實現了該方法。在該方法中，氣體吸附和真空吸引一下一上，一推一拉，互相揚長補短。有效解決了環保，高效，節能，低耗等業界人士夢寐以求的問題。