CN201254597Y - 铝合金熔液精炼装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种铝合金熔液精炼装置，该精炼装置中设有空心球状的吹剂球(7)、氩气管(4)、氩气阀(2)，所述的吹剂球(7)内放入复合精炼剂(9)；所述的吹剂球(7)与氩气管(4)连接，其空心部分与氩气管(4)连通，所述的氩气管(4)通过管接头(8)与氩气阀(2)连接。采用上述技术方案，能降低铝合金熔液精炼操作的复杂性，提高铝合金熔液精炼效果，提高精炼剂利用率，实现铝合金熔液稳定的炉前精炼处理。
Description
技术领域
本实用新型属于金属材料的技术领域，涉及金属材料的精炼处理装置，更具体地说，本实用新型涉及一种铝合金熔液精炼装置。
背景技术
在现代装备制造业中，“轻量化”成为材料选择的共识。特别是在现代航空航天、交通运输、轻工建材等领域更加受到重视。铝合金具有密度小，优异的导热、导电性能，易于成型等优点而获得广泛应用。铝合金材料成型方法主要有铸造成型和变形加工，其中，铸造成型仍然是现在铝合金生产中大量使用的成型方法，而变形加工的坯料是用铸造方法生产的合金锭。
铝合金具有优异的型腔充填性能，用铸造方法生产的铝合金零部件，具有零件尺寸稳定，易于后继机械加工等系列优点。特别是现代的精密铸造成型方法生产的铝合金零部件，可以不经过后继的机械加工而直接使用，这样既节省材料又减少生产工序，提高生产效率，大大的降低生产成本。
在现代的铝合金铸造成型过程中，铸造方法选择，铸造工艺及铝合金材料是铸件质量优劣的三个关键因素。铝合金原材料的熔炼处理方法对铝合金的成形质量和力学性能起决定作用。在铸造生产过程中，铝合金的熔炼处理主要工序为合金锭熔化、合金液精炼处理、合金液浇注。
在铸造生产时，铝合金熔液在铸型中凝固，由于在铝合金熔液凝固过程中，铝合金熔液中的氢原子自发地形成氢气分子，自发形成的氢气分子和以非金属夹杂物为形核基底形成的气泡、夹杂物是造成铝合金铸件中产生缺陷的主要原因。而铝合金熔液中绝大部分的杂质和气体来自于回炉料，如料柄、流道、集渣包、废品件等，故在铝合金熔炼时，铝合金熔液的精炼处理必不可少。近年来，人们越发重视开发新型铝合金熔液精炼处理方法和精炼处理装置。
当前，铝合金熔液的精炼处理方法主要有：
国外常采用真空熔炼和旋转喷吹惰性气体的方法来完成对铝合金熔液的净化和合金化处理，以达到铝合金熔液精炼处理的目的，效果虽好，但设备投入较大，需要用专门的铝合金熔液精炼设备，且具体工艺操作较复杂，不适合对大容量铝合金熔液的精炼处理；
国内对铝合金熔液精炼处理方法通常采用先将铝合金在熔炼设备中熔化，再把精炼剂放入钟罩内，并把装有精炼剂的钟罩压入熔炼设备的铝合金熔液中进行铝合金熔液精炼处理。但由于所选用精炼装置和精炼剂的差异，致使铝合金熔液熔炼质量较差。其中的精炼装置为普通的精炼剂用钟罩，在精炼中，钟罩只起盛放精炼剂和搅拌铝合金熔液的作用，而精炼剂在钟罩内得不到充分的与铝合金熔液反应，致使精炼剂的有效利用率低，通常精炼剂的有效利用率不超过50％，且在精炼处理过程中，还会由于精炼操作不当，使产生的浮渣等生成物污染铝合金熔液。
实用新型内容
本实用新型所要解决的问题是提供一种铝合金熔液精炼装置，其目的是提高精炼剂利用率，进而提高铝合金熔液的精炼效果。
为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：
本实用新型所提供的这种铝合金熔液精炼装置中设有空心球状的吹剂球、氩气管、氩气阀，所述的吹剂球内放入复合精炼剂；所述的吹剂球与氩气管连接，其空心部分与氩气管连通，所述的氩气管通过管接头与氩气阀连接。
为使本实用新型更加完善，还进一步提出了以下更为详尽和具体的技术方案，以获得最佳的实用效果，更好地实现发明目的，并提高本实用新型的新颖性和创造性：
上述技术方案中所述的吹剂球壳体上均匀分布有多个喷吹网眼，所述的喷吹网眼结构为小孔径的通孔，使吹剂球内部的空心与外部相通。
本实用新型所述的吹剂球上设吹剂球连接孔，并通过吹剂球连接孔与氩气管连接。
本实用新型所述的氩气管通过管接头与左手柄连接；所述的左手柄再与右手柄连接。
本实用新型所述的氩气阀设置在左手柄和右手柄之间，在所述的氩气阀上设有调节氩气流量的调节结构。
本实用新型采用上述技术方案，能降低铝合金熔液精炼操作的复杂性，提高铝合金熔液精炼效果，提高精炼剂利用率，实现铝合金熔液稳定的炉前精炼处理。本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：1、简易方便：在坩埚熔炉中，放入活性过滤材料，加入铝合金材料熔化时，熔化的铝合金熔液自动经过活性过滤材料的过滤纯净处理，在生产中易于对铝合金熔液进行连续处理，实施方便；2、提高生产效率：在精炼过程中，由于所采用的是专门精炼装置，精炼剂得以充分吸收应用，精炼剂的有效吸收率达到90％以上，起到良好的精炼效果，获得了优良的合金液；3、降低成本：所选用的精炼剂来源广泛，价格低廉，选用的精炼装置结构简易，易于制作。
附图说明
下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本实用新型所提供的铝合金熔液精炼装置的总体结构示意图；
图2为图1中所示的吹剂球的详细结构示意图；
图3为图1中所示的手柄及氩气阀连接结构示意图。
上述各图中的标记分别为：
1、左手柄，2、氩气阀，3、右手柄，4、氩气管，5、喷吹网眼，6、吹剂球连接孔，7、吹剂球，8、管接头，9、复合精炼剂。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式如所涉及的精炼剂的用量、作用，装置的操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本实用新型的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
如图1、图2及图3所表达的本实用新型的结构，本实用新型为一种铝合金熔液精炼装置，其目的是降低操作复杂性，提高铝合金熔液精炼效果，提高精炼剂利用率，实现铝合金熔液稳定的炉前精炼处理。
铝合金的精炼的工艺具体过程是按下面的方法实施的：
1、采用一种三室铝合金坩埚熔炉。此坩埚熔炉由里面的两块平行放置隔板隔开，把坩埚熔炉分为三个并排的铝合金熔炼室。在铝合金熔炼过程中，中间的熔炼室作为铝合金熔液精炼室；两边的熔炼室，其中一个用作熔化铝合金料，另一个用于铸造生产时舀取经过精炼处理的铝合金熔液。此熔炼炉具有熔化铝合金、过滤精炼铝合金熔液、盛放铝合金熔液的功能。
2、熔化铝合金时，在三室坩埚熔炉的熔化室中放入铝合金材料，加热坩埚熔炉熔化铝合金，熔化的铝合金熔液，经过隔板下面的铝合金流道孔进入铝合金精炼室，再进入铝合金取液室。随着铝合金材料的加入和熔化，最终铝合金熔炉充满铝合金熔液。
3、在坩埚熔炉的精炼室中，采用本实用新型提供的铝合金熔液精炼装置对铝合金熔液进行精炼处理。
4、精炼剂的使用。选用两种精炼剂：
第一种精炼剂：主要组成成分为(以质量计算的百分比)Na3AlF6(30％)+KCl(45％)+NaCl(25％)，加入量为铝合金熔液重量的0.5％左右；
第二种精炼剂：为混合稀土，主要含Ce(45％，以质量计算的百分比)，加入量为铝合金熔液重量的0.12％左右。
为了解决在本说明书背景技术部分所述的目前公知技术存在的问题并克服其缺陷，实现提高精炼剂利用率，进而提高铝合金熔液的精炼效果的发明目的，本实用新型采取的技术方案为：
如图1至图3所示，本实用新型所提供的这种铝合金熔液精炼装置中设有空心球状的吹剂球7、氩气管4、氩气阀2，所述的吹剂球7内放入复合精炼剂9；所述的吹剂球7与氩气管4连接，其空心部分与氩气管4连通，所述的氩气管4通过管接头8与氩气阀2连接，形成一个整体铝合金熔液精炼装置。
在精炼过程中，将两种精炼剂搭配好后，装入吹剂球7，用上述的精炼装置，把复合精炼剂9随氩气流吹入精炼熔液中，精炼时间为5～10min，最好为5～7min。复合精炼剂9在铝合金熔液中起造渣和除气作用。合金液升温到达700℃～720℃时，加入复合精炼剂9进行精炼处理，精炼剂主要用来精炼合金液，用该精炼装置通过氩气载体把精炼剂通入合金液中，达到精炼除气效果。
以下是该精炼装置的结构的具体实施示例，供本领域的技术人员在实施本实用新型时参考：
实施示例一：
本实用新型所述的吹剂球7壳体上均匀分布有多个喷吹网眼5，所述的喷吹网眼5结构为小孔径的通孔，使吹剂球7内部的空心与外部相通。
复合精炼剂9是通过多个均匀分布的喷吹网眼5被氩气吹入到铝合金精炼液中去的。由于吹剂球7是深入到精炼液中去的，而且其壳体上又分布很多喷吹网眼5，所以，复合精炼剂9被均匀地分布到精炼液的各处，使其充分与精炼液混合，提高其利用率和精炼的效果。
实施示例二：
本实用新型所述的吹剂球7上设吹剂球连接孔6，并通过吹剂球连接孔6与氩气管4连接。
实施示例三：
本实用新型所述的氩气管4通过管接头8与左手柄1连接；所述的左手柄1再与右手柄3连接
在精炼过程中，使用如图1所示的精炼处理装置，把复合精炼剂9装入吹剂球7中，使用时，左手握左手柄1，右手握右手柄3，将该铝合金熔液精炼装置插入精炼室的铝合金熔液中，打开氩气阀2，氩气通过管接头8和氩气管4进入吹剂球7，把复合精炼剂9吹入铝合金熔液中，实现铝合金熔液的精炼处理。
实施示例四：
本实用新型所述的氩气阀2设置在左手柄1和右手柄3之间，在所述的氩气阀2上设有调节氩气流量的调节结构。
可以根据精炼的工艺要求，调节氩气流量的大小，使其达到最佳垢工艺效果，提高复合精炼剂的利用率，降低成本。
以下是本实用新型提供的精炼装置的使用的实施示例，供本领域的技术人员在实施本实用新型时选择应用：
实施示例五：
1、在三室铝合金熔炼坩埚熔炉的熔化室中加入铝合金材料，加热坩埚熔炉熔化铝合金材料，随着铝合金材料的不断熔化，坩埚熔炉中充满铝合金熔液。
2、铝合金料熔化完成后，继续加热使铝合金熔液温度到达720℃，用本实用新型提供的精炼装置，将复合精炼剂9通过氩气载体吹入精炼室的铝合金熔液中，复合精炼剂9与铝合金熔液反应，对铝合金熔液进行精炼处理，吹剂精炼时间为5min。
实施示例六：
1、同实施示例五的步骤1。
2、同实施示例五的步骤2，其中的吹剂精炼时间为10min。
经过上述的精炼处理，得到品质优良的铝合金熔液，此铝合金熔液用于铸造生产，明显提高铸件的成品率，特别是铸件中的气孔得到有效的控制，而铸件的力学性能明显提高。
上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1、一种铝合金熔液精炼装置，其特征在于：该精炼装置中设有空心球状的吹剂球(7)、氩气管(4)、氩气阀(2)，所述的吹剂球(7)内放入复合精炼剂(9)；所述的吹剂球(7)与氩气管(4)连接，其空心部分与氩气管(4)连通，所述的氩气管(4)通过管接头(8)与氩气阀(2)连接。
2、根据权利要求1所述的铝合金熔液精炼装置，其特征在于：所述的吹剂球(7)壳体上均匀分布有多个喷吹网眼(5)，所述的喷吹网眼(5)结构为小孔径的通孔，使吹剂球(7)内部的空心与外部相通。
3、根据权利要求1或2所述的铝合金熔液精炼装置，其特征在于：所述的吹剂球(7)上设吹剂球连接孔(6)，并通过吹剂球连接孔(6)与氩气管(4)连接。
4、根据权利要求3所述的铝合金熔液精炼装置，其特征在于：所述的氩气管(4)通过管接头(8)与左手柄(1)连接；所述的左手柄(1)再与右手柄(3)连接。
5、根据权利要求4所述的铝合金熔液精炼装置，其特征在于：所述的氩气阀(2)设置在左手柄(1)和右手柄(3)之间，在所述的氩气阀(2)上设有调节氩气流量的调节结构。
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