[實用新型]金屬熔液旋轉(zhuǎn)攪拌凈化裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820057540.3
• 申請日: 2008-04-21
• 公開（公告）號: CN201176453Y
• 公開（公告）日: 2009-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張恒華;高原;龔致礽;黃龍輝;邵光杰
• 申請（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號: C22B9/05
• 分類號: C22B9/05;C22B21/06
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所（普通合伙）
• 代理人: 顧勇華

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種金屬熔液旋轉(zhuǎn)攪拌凈化裝置，屬于金屬熔煉凈化技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)、尤其是高技術(shù)領(lǐng)域的不斷發(fā)展，社會對高性能合金需求越來越迫切，對提高合金性能的研究和開發(fā)已成為世界各國冶金、熔鑄工作者十分關(guān)注的問題。金屬熔體凈化處理技術(shù)可以提高合金的性能，而旋轉(zhuǎn)攪拌凈化技術(shù)對提高合金熔體純凈度有著明顯的作用。

旋轉(zhuǎn)噴吹除氣凈化法是目前應(yīng)用最廣泛的鋁合金熔體凈化方法。旋轉(zhuǎn)噴吹法是借助旋轉(zhuǎn)攪拌設(shè)備向金屬液中通入惰性氣體，吹頭的旋轉(zhuǎn)作用使氣泡尺寸變得細小、分布均勻，而細小的氣泡把金屬熔液內(nèi)的氫氣和雜質(zhì)帶出液面，從而使得金屬熔液得到凈化，因此旋轉(zhuǎn)攪拌速度是很重要的影響因素。

熔液內(nèi)的氫含量C_H越小，熔體越純凈，合金的各項性能就越好。根據(jù)公式

lnCH=-AT+B+12lnRH2]]>

可知，溫度也是很重要的影響因素。

因此精確合理的控制旋轉(zhuǎn)速度和試驗過程的熔煉溫度對提高合金性能是至關(guān)重要的。

發(fā)明內(nèi)容

為了在旋轉(zhuǎn)攪拌凈化金屬熔體的同時能精確控制旋轉(zhuǎn)速度和試驗過程中的熔煉溫度，本實用新型的目的是提供一種金屬熔液旋轉(zhuǎn)攪拌凈化裝置。本裝置在旋轉(zhuǎn)攪拌的同時還可以測攪拌速度和坩堝內(nèi)金屬液的溫度，具有測量精度高、重復(fù)性好，操作簡單，成本低等優(yōu)點。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型是這樣實現(xiàn)的。

一種金屬熔液旋轉(zhuǎn)攪拌凈化裝置，該裝置由可控硅溫度控制柜(1)、三維伸展升降旋轉(zhuǎn)架(2)、安裝板(3)、交流異步電機(4)、旋轉(zhuǎn)通氣密封裝置(5)、電容(6)、交流電機調(diào)速器(7)、測速儀(8)、齒輪(9)、軸承座(10)、中空傳動桿(11)、石墨攪拌棒(12)、石棉保溫蓋(13)、石墨坩堝(14)、金屬熔液(15)、電阻爐(16)、熱電偶(17)、數(shù)據(jù)采集模塊(18)和計算機(19)組成，其特征是：石墨攪拌桿(12)與中空傳動桿(11)相連，中空傳動桿(11)經(jīng)齒輪(9)與測速儀(8)聯(lián)接，測速儀(8)直接由交流異步電機(4)驅(qū)動；旋轉(zhuǎn)通氣密封裝置(5)外部固定在安裝板(3)上，頂部與通氣管相連，內(nèi)部中空，并可轉(zhuǎn)動且與中空傳動桿(11)相連，內(nèi)部與外部相對轉(zhuǎn)動，并且密封防止漏氣；軸承座(10)固定在安裝板(3)上，中空傳動桿(11)穿過其中；交流電機調(diào)速器(7)與交流異步電機(4)連接，通過改變輸入到交流異步電機(4)電源的頻率，調(diào)節(jié)交流異步電機(4)的輸出轉(zhuǎn)速來調(diào)整中空傳動桿(11)的旋轉(zhuǎn)速度；數(shù)據(jù)采集模塊(18)由頻率采集模塊、溫度采集模塊和轉(zhuǎn)換模塊組成，頻率采集模塊、溫度采集模塊分別與轉(zhuǎn)換模塊相連，轉(zhuǎn)換模塊與計算機(19)COM串行口連接，頻率采集模塊通過數(shù)據(jù)線與測速儀相連，溫度采集模塊與插在石墨坩堝壁的熱電偶相連，在中空傳動桿帶動石墨攪拌棒攪拌金屬熔液時，可同時采集轉(zhuǎn)速信號和溫度信號。

上述的石墨攪拌棒內(nèi)部中空，頭部有六個扇葉，扇葉間有出氣孔。整個裝置可以隨著安裝板一起在架子上上下左右旋轉(zhuǎn)移動。

本實用新型的金屬熔液旋轉(zhuǎn)攪拌凈化裝置通過頻率采集模塊和溫度采集模塊可以實現(xiàn)計算機數(shù)據(jù)的實時采集。頻率采集模塊和溫度采集模塊相互獨立，可以單獨采集頻率信號或速度信號，也可以同時采集兩信號，信號間互不干擾，通過各自的程序經(jīng)電腦輸出結(jié)果，使得頻率信號最終經(jīng)過程序轉(zhuǎn)換為速度信號輸出。本系統(tǒng)的能源輸入及信號輸出是由兩組帶間隙的特殊環(huán)型變壓器承擔(dān)的，因此實現(xiàn)了無接觸的能源及信號傳遞功能。這樣降低了信號干擾，提高了裝置的數(shù)據(jù)采集精度。用面向?qū)ο蟮木幊陶Z言Visual?Basic編程對采集的數(shù)據(jù)進行處理、計算，記錄金屬熔液在試驗過程中的旋轉(zhuǎn)速度和溫度的變化。本發(fā)明裝置受外界干擾小，測量精度高、設(shè)備利用率高、重復(fù)性好、操作簡單且成本低。

附圖說明

圖1為本實用新型的金屬熔液旋轉(zhuǎn)攪拌凈化裝置示意圖。

圖中各數(shù)字代號表示如下：