[發明專利]旋轉脈沖式鋁合金精煉裝置

有效

• 申請號: 201210358862.2
• 申請日: 2012-09-24
• 公開（公告）號: CN102828041A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 吳士平;郭景杰;蘇彥慶;王亮;王惠
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C22B9/05
• 分類號: C22B9/05;C22B21/06
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 高媛

技術領域

本發明涉及一種鋁合金精煉裝置，具體涉及一種旋轉脈沖式鋁合金精煉裝置。

背景技術

隨著我國經濟技術的不斷發展，開發高效、環保、清潔的鋁合金熔體處理技術，正成為精煉技術的發展方向，脈沖吹氣法精煉技術也是吹氣法精煉技術的一種，它在連續吹氣的時間里，可以實現對氣體流量的控制，一定程度上可以控制氣泡的大小和密度，實現精確控制氣泡，然而，大部分的脈沖多在氣體的源頭上控制，其控制效果還有待于提高，在精煉過程中，鋁合金熔體在熔煉過程中很容易吸收空氣中的水蒸氣而轉變為氫原子進而溶解在鋁合金熔體中，在隨后的凝固中隨著溫度的降低，氫氣的溶解度降低，導致氫以氣體的方式析出，破壞了斷面的連續性，導致性能降低，因此，工業生產中需要對鋁合金熔體進行精煉處理，去除鋁合金熔體中的氫和其它雜質，提供高質量的鋁合金熔體。

鋁合金熔體的處理技術中可以分為兩類，一類是以精煉劑的精煉技術，例如采用六氯乙烷為精煉劑的精煉技術，可以獲得很好的精煉效果，但是，由于這一過程發生的化學反應放出大量的氯氣，因此對操作者和環境造成極大的污染，另一類技術是利用氣泡法，通過擴散，實現去除氫氣的方法，目前，廣泛采用的旋轉噴吹技術，以惰性氣體作為載體，通過噴吹高速旋轉的氣體，形成氣泡，實現除氫的目的，但是，這種方法造成合金熔體巨大的翻滾，形成大量的夾雜物，造成二次污染。此外，還有將溶劑法與噴吹法結合的精煉技術。總之，鋁合金熔體在熔煉過程中存在易吸收空氣中的水蒸氣而轉變為氫原子進而溶解在鋁合金熔體中，隨著溫度的降低，氫以氣體的方式析出，破壞了鋁合金組織斷面的連續性，導致其性能降低的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種旋轉脈沖式鋁合金精煉裝置，以解決鋁合金熔體在熔煉過程中易吸收空氣中的水蒸氣而轉變為氫原子進而溶解在鋁合金熔體中，隨著溫度的降低，氫以氣體的方式析出，破壞了鋁合金組織斷面的連續性，導致其性能降低的問題。

本發明為解決上述技術問題采取的技術方案是：所述旋轉脈沖式鋁合金精煉裝置包括吊環、電機、吊架、聯軸器、定子桿、定子盤、轉子桿和轉子盤，所述吊架的頂部固定連接有吊環，所述電機和聯軸器均位于吊架的內部，電機與吊架固定連接，聯軸器位于電機的下方，定子桿的上端固定連接在吊架上，所述轉子桿的一端套裝在定子桿的內部并連接有轉子盤，轉子桿的另一端通過聯軸器與電機的輸出軸連接，轉子桿側壁靠近下端處加工有多個第一通孔，定子桿側壁靠近上端處加工有進氣口，定子桿的下端固定連接有定子盤，定子盤的下表面的周邊設有環形凸臺，轉子盤位于定子盤的下部，轉子盤的上表面與定子盤的環形凸臺的下表面相貼近，由定子盤及轉子盤組合構成吹氣盤體，轉子盤的上表面加工有多條溝槽，定子盤的盤面上加工有多個第二通孔，轉子桿和定子桿之間形成通氣通道，所述通氣通道通過多個第一通孔與吹氣盤體連通。

本發明與現有技術相比包含的有益效果是：

一、本發明的結構設計新型合理，本發明工作時可形成均勻細小的氣泡，且氣泡的運行接近層流，本發明為靜態微小氣泡發生裝置，本發明所產生的氣泡在上升過程中是靜態的，均勻的、細小的，本發明精煉效果好，在精煉過程不會造成熔體的劇烈翻騰；

二、本發明定子盤上的多個第二通孔是產生脈沖氣泡的關鍵結構，通過控制多個第二通孔的分布及直徑可控制氣泡之間的間距和氣泡的大小，氣泡的間隔依靠脈沖控制；

三、本發明的所述通氣通道通過多個第一通孔與吹氣盤體連通，這樣設置為氣體提供流動通道，氣體先引入到通氣通道后通過轉子桿上的多個第一通孔引入轉子盤和定子盤所形成的吹氣盤體內，通過電機控制轉子桿帶動轉子盤轉動形成脈沖氣泡；

四、本發明采用惰性氣體作為精煉氣體，在除氣精煉的同時符合環保的要求，精煉氣體通過通氣通道進入吹氣盤體產生的靜態氣泡，然后氣泡均勻上浮擴散到鋁合金熔體中將有害氣體除去，小氣泡產生的大小依靠定子盤上多個第二通孔的直徑與定子盤里面的轉子盤旋轉切割氣體使其通過吹氣盤體噴出的氣體呈間歇(脈沖)狀態，氣泡的間距通過改變轉子桿的旋轉速度得到控制，氣泡的密度由第二通孔分布密度控制，氣泡的大小由精煉氣體的壓力和流量加以控制；

五、本發明中通過定子桿上的進氣口實現氣體的引入，可行性高，避免了沿桿方向引入氣體與上部電機發生干涉的現象出現，安全可靠性高。

附圖說明

圖1是本發明的主視結構示意圖，圖2是定子盤的主視結構示意圖，圖3為圖2的A-A處的剖面結構示意圖，圖4為轉子盤的主視結構示意圖，圖5為圖4的B-B處的剖面結構示意圖，圖6為圖1中C處結構的放大示意圖。