[發明專利]一種輕合金在線復合熔體處理的方法

在審

• 申請號: 201810774615.8
• 申請日: 2018-07-06
• 公開（公告）號: CN108642297A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 范超;彭迪;唐清春
• 申請（專利權）人: 廣西科技大學
• 主分類號: C22B9/05
• 分類號: C22B9/05;C22B9/02;C22B9/10;C22C1/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種輕合金在線復合熔體處理的方法，是在輕合金熔體精煉過程中，通過氣體凈化室結構的設計，以與凈化氣泡流相反的方向，引導熔體流至上而下流動，采用偏置旋轉噴吹的方法，同時凈化室底部通過透氣磚吹入凈化氣體，凈化氣泡捕獲的熔體中的雜質后，上浮到溶劑層，溶劑能吸附氣體和雜質，避免它們再次進入到熔體中。處理完的熔體自下而上經過過濾器，能高效去除熔體中的氣體和雜質。本發明解決了在線精煉過程中液面產生漩渦和震動、凈化盲區、液面雜質進入熔體的難題，并延長過濾器的使用壽命，便于更換。實現對輕金合金熔體進行在線高效凈化處理，大大提高熔體精煉質量和精煉效率及節約成本。

技術領域

本發明涉及的是一種金屬凈化處理的一種方法，特別是一種輕合金在線復合熔體處理的方法，屬于冶金領域。

背景技術

輕金屬及其合金熔體的凈化處理是確保熔體冶金質量的關鍵技術。當前熔體凈化處理主要是依據氣泡浮游理論發展的各種方法，它是通過向輕金屬及其合金熔體吹入大量凈化氣泡，對于熔體中氫氣的去除，是通過熔體和氣泡之間的分壓差，使熔體中的氫氣不斷的擴散到氣泡中，并隨氣泡上浮到熔體液面而逸出；而對于熔體中的非金屬夾雜物的去除，則是通過氣泡上浮過程中與夾雜物相接觸，它對夾雜物的潤濕性比熔體要大，從而吸附夾雜物上浮帶入表面渣層進行脫除。

經對現有技術的文獻檢索發現，旋轉噴吹技術已成為國內外通用的輕金屬及其合金熔體凈化處理技術。上海交通大學開發出“鋁合金熔體凈化法”參見專利申請號：0510026593.X，該凈化裝置上部使用旋轉噴吹的方法將凈化氣體吹入鋁熔體中，同時裝置的底部安裝透氣磚將凈化氣體吹入熔體。上海機電學院開發出“一種頂角復吹式鋁熔體除氣方法和裝置”參見專利申請號：0910044935.9，該凈化裝置將凈化氣體從旋轉裝置吹入到鋁熔體，同時凈化氣體還從凈化裝置的周邊進氣孔吹入鋁熔體。上海交通大學開發出“鎂熔體凈化裝置”參見專利申請號：0910048993.9，該凈化裝置采用旋轉吹氣法對鎂熔體進行凈化處理。這些方法凈化室體積較大，為方形，精煉過程中凈化室的周邊和邊角區域的熔體不能與足夠數量的氣泡相接觸，出現了凈化盲區；另外，這些方法都屬于中心旋轉噴吹，為了得到更細小和更好的氣泡分布狀況，往往需要采用高速旋轉來實現。但隨著轉速的提高，熔體液面會出現漩渦和震動，熔體液面的保護膜被破壞，表面的熔渣和空氣會進入到熔體中，增加了熔體的雜質；空氣與熔體發生反應，即燒損了熔體，又生成了更多的氫和夾雜。實際生產中，為了防止液面漩渦的產生，通常在轉子附近設置擋板。但熔體精煉時，熔體溫度很高，轉子旋轉速度很快，熔體對擋板的沖刷腐蝕作用很強，擋板工作的環境很惡劣，使用壽命不高，成本較高，并且脫落的材料侵入到熔體中會造成污染，最終影響熔體的品質。蘇州博能爐窯科技公司開發出“一種除氣裝置的擾流結構”參見專利申請號：201210414279.9，該裝置在除氣池內襯四面各設置一塊凸起的擾流塊，用來消除液面漩渦。該方法增加了除氣池的復雜程度，同時也沒有解決擾流塊易被沖刷脫落進入熔體的難題。

發明內容

本發明針對現有技術中的上述不足，提供一種輕合金在線復合熔體處理的方法，低成本、高效率、大幅度提高熔體的純凈度。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：本發明通過氣體凈化室結構的設計，以與凈化氣泡流相反的方向，引導熔體流至上而下地通過凈化室，采用偏置旋轉噴吹的方法精煉熔體，確保熔體液面穩定，得到更細小、分布更均勻、在熔體中停留的時間更長的凈化氣泡，氣泡充滿凈化室內任空間并與熔體充分接觸，最終達到連續高效凈化熔體的效果。凈化氣泡捕獲的熔體中的雜質后，上浮到溶劑層，溶劑能吸附氣體和雜質，避免它們再次進入到熔體中。處理完的熔體自下而上經過過濾器，能高效去除熔體中的氣體和雜質。

熔體精煉時旋轉噴吹裝置偏離凈化室中心的距離與凈化室的尺寸、熔體的容量、轉子的旋轉速度、凈化氣體的氣流量自適應，確保熔體液面穩定，得到更細小、分布更均勻、在熔體中停留的時間更長的凈化氣泡。