[發(fā)明專(zhuān)利]一種輕合金熔體重質(zhì)浸潤(rùn)固態(tài)雜質(zhì)的過(guò)濾凈化方法及裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310094373.5
• 申請(qǐng)日: 2013-03-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104060101A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龍思遠(yuǎn);潘復(fù)生;徐紹勇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 重慶碩龍科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C22B9/02
• 分類(lèi)號(hào): C22B9/02
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• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及輕合金熔體重質(zhì)浸潤(rùn)固態(tài)雜質(zhì)的過(guò)濾凈化方法及其裝置，屬于輕金屬熔煉及其加工領(lǐng)域。

技術(shù)背景

近年來(lái)，輕合金材料越來(lái)越受到重視和應(yīng)用，但輕合金中夾雜物的存在，會(huì)降低材料的強(qiáng)度、塑性和耐腐蝕性。為降低輕合金中的夾雜物，目前已開(kāi)發(fā)出多種輕合金熔體凈化方法，如熔劑法、靜置法，浮選法和過(guò)濾法等，其中過(guò)濾法被公認(rèn)為最有效的。

通過(guò)文獻(xiàn)檢索，得到以下文獻(xiàn)與本發(fā)明最為接近：

文獻(xiàn)1：“泡沫陶瓷過(guò)濾技術(shù)在高標(biāo)準(zhǔn)鎂合金鑄件生產(chǎn)中的應(yīng)用研究”發(fā)表于《特種鑄造及有色合金》1995年第2期19～21頁(yè)，涉及鎂熔體過(guò)濾使用純氧化鎂泡沫陶瓷過(guò)濾器及其安裝設(shè)計(jì)。

文獻(xiàn)2： “鎂合金凈化技術(shù)研究”，發(fā)表于《金屬成形工藝》2005年第5期第20卷5～7頁(yè)，涉及鎂合金熔體凈化使用純氧化鎂泡沫陶瓷過(guò)濾器；

從上面及其它相關(guān)文獻(xiàn)中了解到：目前，對(duì)輕合金熔體過(guò)濾使用較為廣泛的是純氧化鎂泡沫陶瓷過(guò)濾器，其主要工作部分是純氧化鎂泡沫陶瓷過(guò)濾片或純氧化鎂泡沫陶瓷過(guò)濾板。當(dāng)輕合金熔體通過(guò)放置于其中的純氧化鎂泡沫陶瓷過(guò)濾器時(shí)，純氧化鎂泡沫陶瓷過(guò)濾片或者純氧化鎂泡沫陶瓷過(guò)濾板依靠阻擋、濾餅、吸附等多種作用機(jī)理使雜質(zhì)和鎂熔體發(fā)生分離，達(dá)到凈化鎂熔體的目的。

然而，由于純氧化鎂泡沫陶瓷過(guò)濾片或者純氧化鎂泡沫陶瓷過(guò)濾板為三維連續(xù)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)部通道曲折多變，孔與孔之間曲折迂回連接。因此，使用純氧化鎂泡沫陶瓷過(guò)濾器過(guò)濾輕合金熔體一段時(shí)間后，其內(nèi)部的過(guò)濾通道會(huì)被過(guò)濾截留的雜質(zhì)顆粒所堵塞，不僅降低過(guò)濾效率，也使過(guò)濾器進(jìn)出口兩端的壓力迅速增大，引起入口端輕合金熔池液面升高，嚴(yán)重者將導(dǎo)致輕合金熔體從坩堝（1）內(nèi)溢出；由于純氧化鎂泡沫陶瓷結(jié)構(gòu)的特殊性，不論以何種方式過(guò)濾，聚積在過(guò)濾器介質(zhì)內(nèi)部的雜質(zhì)顆粒都很難自行從泡沫陶瓷中脫落。因此，為了保持精煉能力，必須定期更換過(guò)濾介質(zhì)；除增加成本外，更換操作時(shí)也容易損壞脆性很大的泡沫陶瓷過(guò)濾片。

通過(guò)文獻(xiàn)檢索，得到以下文獻(xiàn)與本發(fā)明內(nèi)容相關(guān)：

鎂合金熔體吹氣體精煉方法是用純度為99.9%～99.999%的惰性氣體連續(xù)通入鎂熔體內(nèi)。參看“鎂合金熔煉、鑄造過(guò)程的危險(xiǎn)性分析”發(fā)表于《中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)》200年5月第16卷第5期75～78頁(yè)和 “鑄造鎂合金旋轉(zhuǎn)噴吹除氣的試驗(yàn)研究”發(fā)表于《特種鑄造及有色合金》2006年第26卷第3期139～141頁(yè)。

鎂熔體靜置精煉是使鎂熔體靜置5～30min。參看專(zhuān)利：02136201.7和“鎂合金中的非金屬夾雜物及其凈化方法”發(fā)表于《鑄造技術(shù)》2006年6月613～616頁(yè)中所述的。

鎂熔體攪拌精煉是使攪拌頭在鎂熔體內(nèi)連續(xù)攪拌鎂熔體。參看專(zhuān)利：03127071.9和“鎂合金熔煉、鑄造過(guò)程的危險(xiǎn)性分析”發(fā)表于《中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)》200年5月第16卷第5期75～78頁(yè)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，而提供一種輕合金熔體過(guò)濾精煉方法及其裝置。實(shí)現(xiàn)輕合金熔體的連續(xù)順暢過(guò)濾。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，該輕合金熔體的過(guò)濾方法的過(guò)程為：預(yù)熱→熔化→預(yù)處理（去除上浮性和不浸潤(rùn)固態(tài)雜質(zhì)）→過(guò)濾(去除非重質(zhì)浸潤(rùn)雜質(zhì))，其特征在于該方法按以下順序步驟進(jìn)行：

①將預(yù)熱干燥后的輕合金放入坩堝內(nèi)的前處理室（2）內(nèi)加熱熔化，并升溫至700～750℃；

② 用吹氣體精煉、靜置精煉、攪拌精煉中的一種或兩種或三種方法預(yù)處理輕合金熔體；

③ 預(yù)處理完成后，使輕合金熔體以大于0而小于0.1米/秒的流速自下而上通過(guò)密封固定在坩堝內(nèi)的過(guò)濾機(jī)構(gòu)。

其中，所述的上浮性雜質(zhì)是指雜質(zhì)密度比輕合金熔體密度大，非上浮性雜質(zhì)是指雜質(zhì)密度與輕合金熔體密度相當(dāng)或者比輕合金熔體密度大，所述的吹氣體精煉，靜置精煉，攪拌精煉見(jiàn)技術(shù)背景中與本發(fā)明相關(guān)的文獻(xiàn)。

實(shí)施上述輕合金熔體過(guò)濾的裝置，包括坩堝（1），固定在坩堝（1）內(nèi)的隔板（3），該隔板（3）與坩堝（1）構(gòu)成的前處理室（2）；其中在隔板（3）與輕合金熔體出口端（8）之間的坩堝內(nèi)，密封固定有過(guò)濾機(jī)構(gòu)，該過(guò)濾機(jī)構(gòu)與隔板（3）之間構(gòu)成輕合金熔體的過(guò)濾室（4），并與輕合金熔體的出口端（8）構(gòu)成過(guò)濾后輕合金熔體的后處理室（7）；該過(guò)濾機(jī)構(gòu)包括過(guò)濾孔板（6）及其支撐架（5），支撐架（5）的前后兩端和底部分別密封固定在坩堝（1）前后內(nèi)壁和底部上，該過(guò)濾孔板（6）向后處理室（7）傾斜并與坩堝（1）上平面的夾角大于0°而小于90^o密封擱置在支撐架（5）上。