CN100422363C - 一种熔体发泡法制备泡沫铝或泡沫铝合金的发泡装置 - Google Patents

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Abstract

一种熔体发泡法制备泡沫铝或泡沫铝合金的发泡装置，由隔板隔成增粘室与发泡室，隔板的下部留有增粘室中熔体可流向发泡室的导流孔；增粘室装配有粘度传感器及可负压吸入增粘剂的混合搅拌器；所述发泡室装配有可负压吸入发泡剂或发泡气体的混合搅拌器。本发明可方便地对熔体的粘度进行连续调整、并可维持熔体内粘度的均一性，还可通过控制发泡剂或发泡气体的吸入量、来连续制备出泡体分布且具有不同密度的泡沫铝或泡沫铝合金产品。

Description

一种熔体发泡法制备泡沫铝或泡沫铝合金的发泡装置
技术领域
本发明属于金属制品制造领域，特别涉及一种熔体发泡法制备泡沫铝或泡沫铝合金的发泡装置。
背景技术
泡沫铝是一种新型的多孔金属材料。它所具有的轻质与高比强度等特点，使得其可作为潜在的结构材料；所具有的吸声、隔音、隔热、阻燃、减震、吸收冲击能及电磁屏蔽等特性，使得其可作为功能材料。因而，在航空、航天、运输、电子、军工、化工、环保、能源、机械、生物等各个高科技领域及一般工业领域，泡沫铝的应用受到了越来越广泛的关注。目前泡沫铝的制备方法主要有渗流铸造法、粉末冶金法和熔体发泡法等。渗流铸造法一般用来制造通孔泡沫铝；粉末冶金法由于生产成本高，不适合于生产一般工业领域用的泡沫铝材。熔体发泡法工艺简单，但现行熔体直接发泡法存在如下的不足：(1)操作难度大，如US.pat.3743353所述用TiH2作发泡剂制备泡沫铝时，搅拌发泡时间要求控制在1～2min。(2)只能间断操作，如CN1320710A所述方法改进了国外专利，使得泡沫铝操作难度大为减小，但该方法属于间隙操作；(3)控制不当时，发泡体底部存在一定厚度的实心体，并且泡沫体中泡体分布不均匀；正是由于这些不足，导致了泡沫铝的生产成本居高不下，也限制了泡沫铝的大规模商业化应用。(4)为了解决间隙式泡沫铝生产成本高的权限，美国专利US.pat6984356B2描述了一种泡沫铝的连续制备方法，但该专利不能根据需要量对熔体进行在线增粘，也没有指出如何根据需要量来在线调整发泡剂从而得到具有不同孔隙率的泡沫铝产品。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种可根据需要量对制备泡沫铝的熔体进行在线增粘、在线调整熔体发泡量的装置，通过该装置可获得泡体均匀性良好、且具有不同密度的泡沫铝或泡沫铝合金产品，并且泡沫铝制备过程中的熔体增粘及增粘熔体发泡操作简单、易控。
本发明的目的是通过下述方式实现的：
本发明的发泡装置由隔板隔成增粘室与发泡室，隔板的下部留有增粘室中熔体可流向发泡室的导流孔；增粘室装配有粘度传感器及可负压吸入增粘剂的混合搅拌器；所述发泡室装配有可负压吸入发泡剂或发泡气体的混合搅拌器。
发泡室底部留一安全排料孔，以便出现意外情况时，发泡炉内物料可及时排出。
所述的增粘室内混合搅拌器的吸入增粘剂的通道上设有调整供给阀来调整增粘剂供给量。
所述的发泡室混合搅拌器的吸入发泡剂或发泡气体的通道上设有调整供给阀来调整吸入量。
本发明所述增粘室中，装配有粘度传感器及可负压吸入增粘剂的混合搅拌器；从而可达到在线调整增粘室内熔体粘度的目的；在所述发泡室中，装配有可负压吸入发泡剂或发泡气体的混合搅拌器，从而可在线调整增粘熔体中气泡率的，最后可得到具有不同孔隙率的泡沫铝产品。
本发明系统可使泡沫铝连续铸造工艺中的增粘及发泡根据需要进行调整，该种调整的操作简单、易控；通过该系统可获得泡体均匀性良好、且具有不同密度的泡沫铝或泡沫铝合金产品。
附图说明
图1熔炼炉的示意图。
图2发泡装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明的具体实施方式为：将从熔炼炉(1)熔制的合格铝或铝合金熔体转入本发明系统的发泡炉后，依次对熔体实施增粘与发泡，最后使发泡熔体进入后续的连续铸造系统进行连续铸造。下面结合附图对本发明作详细说明。
(1)所述本发明的发泡炉(2)由耐火材料隔板(200)隔成增粘室(21)与发泡室(22)，隔板的下部留有增粘室中熔体可流向发泡室的导流孔(201)；发泡室(22)底部留一安全排料孔(220)，以便出现意外情况时，保温炉内物料可及时排出。
(2)所述增粘室(21)装配有粘度传感器(210)及可负压吸入增粘剂的混合搅拌器(211)。增粘室熔体的粘度可按控制要求进行调整；当熔体粘度高于控制范围时，可以从熔炼炉引入新的熔体，或调整供给阀(212)来调小增粘剂供给量；当熔体粘度低于控制范围时，可调整供给阀(212)来调大增粘剂供给量。混合搅拌器(211)的负压，由其中高速旋转的转子转动熔体所产生的真空获得；当增粘剂被负压吸入熔体后，搅拌器中的高剪切转定子迅速把增粘剂与熔体充分混合，从而保证了增粘室中熔体粘度的均一性。
(3)所述发泡室(22)装配有可负压吸入发泡剂或发泡气体的混合搅拌器(221)，其负压由搅拌器中高速旋转的转子转动熔体所产生的真空获得；当发泡剂或发泡气体负压吸入增粘熔体后，搅拌器中的高剪切转定子迅速把发泡剂或发泡气体与熔体充分混合，从而保证了发泡室中气泡分布的均匀性。发泡熔体中发泡剂或发泡气体的吸入量可通过调整供给阀(222)来控制，从而可得到不同孔隙率的泡沫铝产品。
(4)本发明用来负压吸入增粘剂、发泡剂或发泡气体的混合搅拌器的转动主轴的材质为316L不锈钢；转子与定子的材质为石墨。
(5)启动后续的连续铸造设备(30)，开始进行泡沫铝产品的连续铸造。

Claims (2)

1. 一种熔体发泡法制备泡沫铝或泡沫铝合金的发泡装置，其特征在于：发泡装置(2)由隔板(200)隔成增粘室(21)与发泡室(22)，隔板(200)的下部留有增粘室中熔体可流向发泡室的导流孔(201)；增粘室(21)装配有监控熔体粘度的粘度传感器(210)及可负压吸入增粘剂的混合搅拌器(211)；所述发泡室(22)装配有可负压吸入发泡剂或发泡气体的混合搅拌器(221)；增粘室(21)中所安装混合搅拌器(211)的吸入增粘剂通道上设有调整供给阀(212)；发泡室(22)中所安装混合搅拌器(221)的吸入发泡剂或发泡气体通道上设有调整供给阀(222)。
2. 根据权利要求1所述的一种熔体发泡法制备泡沫铝或泡沫铝合金的发泡装置，其特征在于：发泡室(22)底部留一安全排料孔(220)。
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