[發明專利]超聲波輔助鑄造熔體過濾凈化裝置

在審

• 申請號: 201910088174.0
• 申請日: 2019-01-29
• 公開（公告）號: CN109604577A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 李軍文
• 申請（專利權）人: 大連交通大學
• 主分類號: B22D43/00
• 分類號: B22D43/00;C22B9/02
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 高永德;李洪福

本發明涉及鑄造生產技術領域，尤其涉及一種適合于凈化鑄造熔體的超聲波輔助過濾裝置。本發明方法，包括：熔煉爐、溜槽、中間包、支架、澆口杯、鑄型或鑄錠模；所述的溜槽置于熔煉爐的出液口和中間包之間；中間包裝于支架上；中間包底部的中間包底口位于鑄型或鑄錠模上部的澆口杯的上方；其特征在于，所述的過濾凈化裝置還包括：過濾器、傳振桿、變幅桿、超聲波換能器和超聲波振動裝置；過濾器裝于中間包內；超聲波換能器的一端通過變幅桿和傳振桿與支架相連接，另一端與超聲波振動裝置相連接。本發明的技術方案能高效、深層地去除鑄造熔體中的夾雜物以及氣體等有害物質，滿足鑄造生產上熔體凈化的嚴苛要求基于上述理由本發明可在等領域廣泛推廣。

技術領域

本發明涉及鑄造生產技術領域，尤其涉及一種適合于凈化鑄造熔體的超聲波輔助過濾裝置。

背景技術

對于冶金鑄造行業來說，夾砂、掉砂、非金屬夾雜物以及氣孔等缺陷總是與生產相伴而生。夾雜是鑄造缺陷中非常重要的一種，約占到缺陷總量的一半以上，在所有鑄件中都可能存在這種缺陷，只是嚴重程度不同，對夾雜缺陷控制的標準主要依據鑄件性能、用途而定，越是精密的鑄件、工作條件苛刻的鑄件對夾雜缺陷的限制越嚴格，如：汽車鑄件、發動機鑄件、風電鑄件、汽輪機鑄件、機床鑄件等。

有關物理場去除夾雜物方面的技術，資料多集中于磁場方面。從已有的文獻中可以發現，利用物理外場輔助過濾技術是利用潔凈的物理能量來凈化金屬熔體，從而避免了化學凈化熔劑的污染。利用單磁場或兩種不同種類磁場復合技術上，來促使夾雜物產生偏聚，以此來達到除掉夾雜物而實現凈化鑄造熔體的目的。進入21世紀以來，由于熔體超聲處理技術是一種物理處理金屬液的方法，具有對環境的破壞作用小、被處理的金屬可以再次使用等特點，因此超聲波熔體處理技術引起了世界各國的廣泛關注。有關將高能功率超聲波應用到鑄造熔體過濾的應用技術，可以借鑒的資料很少，唯一可查的資料顯示，前蘇聯曾經將超聲波振動探頭插入過濾器上面的金屬熔體內。這種所謂的超聲波輔助過濾裝置，實質上仍然屬于超聲波處理金屬熔體技術。該技術將超聲波探頭直接施加于過濾器上方的熔體，被處理的金屬熔體再流經過濾器進行澆注。

如果我們能將超聲波振動直接作用于過濾器上，使之產生高頻振動，由于產生空化效應、聲流效應及振動效應，那么這樣一來就會提高過濾效率。因此，本專利提出了超聲波物理場輔助鑄造熔體過濾的設想，該技術可實現鑄造熔體的深層凈化，具有高效的去除夾雜物的作用。

針對上述現有技術中所存在的問題，研究設計一種新型的超聲波輔助鑄造熔體過濾凈化裝置，從而克服現有技術中所存在的問題是十分必要的。

發明內容

根據上述提出夾雜是鑄造缺陷中非常重要的一種，約占到缺陷總量的一半以上，在所有鑄件中都可能存在這種缺陷，只是嚴重程度不同的技術問題，而提供一種超聲波輔助鑄造熔體過濾凈化裝置。本發明提供一種超聲波輔助鑄造熔體過濾凈化的裝置，該裝置能高效、深層地去除鑄造熔體中的夾雜物以及氣體等有害物質，從而起到滿足鑄造生產上熔體凈化的嚴苛要求。

本發明采用的技術手段如下：

一種超聲波輔助鑄造熔體過濾凈化裝置，包括：熔煉爐、溜槽、中間包、支架、澆口杯、鑄型或鑄錠模；所述的溜槽置于熔煉爐的出液口和中間包之間；中間包裝于支架上；中間包底部的中間包底口位于鑄型或鑄錠模上部的澆口杯的上方；其特征在于，所述的過濾凈化裝置還包括：過濾器、傳振桿、變幅桿、超聲波換能器和超聲波振動裝置；過濾器裝于中間包內；超聲波換能器的一端通過變幅桿和傳振桿與支架相連接，另一端與超聲波振動裝置相連接。

進一步地，過濾器的材質為耐火纖維過濾網、泡沫陶瓷過濾器、直孔陶瓷過濾器中的一種或多種，并且可以疊放數層。

進一步地，過濾器的安放位置為中間包高度的1/2-底部處，過濾器的上方高度保持在至少5-10cm以上。

進一步地，含有過濾器的中間包的預熱溫度為400-1200℃；鑄造鋅合金、鋁合金、鎂合金取下限；鑄鋼、鑄鐵、鑄造鈦合金取上限。