CN101003864A - 一种镁合金精炼用搅拌喷吹转子 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种镁合金精炼用搅拌喷吹转子，其包括一个带有通气管道的转子体、上下端分别连通通气管和转子体的通孔轴、设置在通孔轴上的和传动装置相连接的大传动轮以及设置在通孔轴和上下壳体之间的轴承座，通孔轴和转子体固定连接，在转子体的底端呈放射状均匀设置有和通气管道相连通的主出气孔，本发明装置采用双排气孔转子，通过旋转转子的气体隧道“打碎”为细小弥散的气泡，这些弥散在熔体的气泡在上升过程中可贴附熔体中气体和浮在熔体中的夹杂物并做为载体将之带到熔体表面，从而达到物理精炼的作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种镁合金精炼设备，具体为一种镁合金精炼用搅拌喷吹转子。
技术背景
近年来，镁合金已是一种具有开发和应用潜力的新型材料，具有比强度和比刚度高、导热导电性好、兼有良好的阻尼减震和电磁屏蔽性能；同时切削加工性能优良、铸造性能好、易回收利用等系列优点，随着加工技术的突破和价格的大幅度下降，镁合金已越来越多的被用于各种领域。
鉴于镁合金的种种优点，镁材料生产企业也在日益增多。中国是世界上镁资源大国，镁产量已占全球的(70～80)％左右，然而却不是镁工业强国，工艺和设备的开发水平与国际先进水平相比差距甚大，而且由于镁合金化学性质活泼，属易燃易爆材料，针对镁合金种种特殊要求目前市场上能满足这种要求的生产设备却有待开发，这也是阻碍我国镁合金生产企业发展的一个重要因素。
粗镁中含有的金属和非金属杂质会严重影响镁合金产品的品质及产品的可靠性，因此镁必需进行精炼处理，精炼的目的是消除合金中的非金属夹杂物和溶解的气体，以获得较纯的金属，从而提高镁合金的的机械性能和耐蚀性能。
在镁合金精炼过程中，有如下几个重要步骤：
一、除气和除夹杂物，除气的目的在于排除合金中的气体，这些气体和夹杂物在一定条件下增加了铸件的疏松，产品的性能因此会严重降低。
二、温度的控制，合理有效的温度控制是实现良好镁合金性能的重要因。
三、气氛保护，镁合金属于易燃易爆金属材料，气氛的保护可防止燃烧和有效控制镁的烧损范围。
目前镁合金熔体的精炼方法在工业上通常采用溶剂精炼法处理，这种溶剂可将夹杂物吸附或与其它高熔点杂质形成高熔点金属中间化合物而沉降于炉底。这些难熔杂质在镁合金中的溶解度小，熔点高，且比重比镁大，这种方法虽然可将合金中的可熔杂质去掉，但不排除对熔体的二次污染，更为重要的是夹杂物吸附和沉淀需要较长的时间，而且采用溶剂精炼法不能有效除气，同时导致气体保护困难、耗费量大、工艺步骤繁琐，大大降低了生产效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够连续运行、并能在短时间内较好地将镁合金熔体的气体和夹杂物脱除、达到净化目的、适用于镁合金生产所使用的镁合金精炼用搅拌喷吹转子。
本发明采用如下技术方案：
本发明包括一个带有通气管道的转子体、上下端分别连通通气管和转子体的通孔轴、设置在通孔轴上的和传动装置相连接的大传动轮以及设置在通孔轴和上下壳体之间的轴承座，通孔轴和转子体固定连接，在转子体的底端呈放射状均匀设置有和通气管道相连通的主出气孔。
本发明在转子体的下端设置有一个圆台状转子头，在转子头底端和主出气孔相对应设置有导流槽。
本发明在转子头的侧端和导流槽呈交替状态均匀设置有齿槽，齿槽上设置有连通通气管道的副出气孔。
本发明在转子头的上端均匀设置有连通副出气孔的上端面出气孔。
本发明所述的传动装置由电动机以及通过传动带和大传动轮相连接的小传动轮构成。
本发明转子体和通孔轴之间采用连接头相连接，连接头上设置有装卸手柄。
本发明积极效果如下：
使用本发明装置采用物理精炼方法净化镁合金熔体，本发明装置采用双排气孔转子，通过旋转转子的气体隧道“打碎”为细小弥散的气泡，这些弥散在熔体的气泡在上升过程中可贴附熔体中气体和浮在熔体中的夹杂物并做为载体将之带到熔体表面，从而达到物理精炼的作用。
本发明与现有技术相比主要有如下优点：
1、使用本发明在精炼过程中可同时使用保护气体使镁合金熔体达到较好的精炼效果。
2、使用本发明使精炼时间大幅度缩短。
3、本发明装置工作连续可靠，密封性好，避免了能源浪费的不良后果。
4、本发明装置特殊设计的立体喷射转子结构及自动操做程序可对镁合金熔体净化提供充分的动力学条件，从而快速有效去除熔体中的气体和夹杂物。
附图说明
附图1为本发明的结构示意图
附图2、3为本发明转子体的外观图
附图4为附图2的A部放大图
附图5为附图3的B部放大图
附图6为本发明转子体仰视图
附图7为附图6的A-A剖视图
附图8为附图6的B-B剖视图
附图9为附图7的C部放大图
附图10为附图8的D部放大图
附图11为本发明转子使用状态示意图
在附图中：1主出气孔、2导流槽、3副出气孔、4齿槽、5上端面出气孔、6支撑圆板、7连接头、8下轴承端盖、9下部壳体、10上部壳体、11上轴承端盖、12通气管、13通孔轴、14大传动轮、15小传动轮、16电动机、17装卸手柄、18通气管道、19转子体、20转子头，21炉体、22池形坩埚、23进料装置、24定量输出泵、25搅拌喷吹转子、26一室隔板、27二室隔板、28三室隔板、29加料室、30一级精炼室、31二级精炼室、32浇铸室。
具体实施方式
本发明实施例如附图1所示，本发明包括一个带有通气管道18的转子体19、上下端分别连通通气管12和转子体19的通孔轴13、设置在通孔轴13上的和传动装置相连接的大传动轮14以及设置在通气轴13和上下壳体10、9之间的轴承座，在转子体19的底端水平方向呈放射状均匀设置有和通气管道18相连通的主出气孔1。
本发明装置转子体19的固定装置由支撑圆板6、下轴承端盖8、上轴承端盖11、下部壳体9、上部壳体10组成，其中支撑圆板6与下部壳体9之间焊接一体，并通过螺栓与上部壳体10连接。下轴承端盖8与下部壳体9连接使通孔轴13固定不下落。
本发明装置传动装置由电动机16以及和大传动轮14通过传动带相连接的小传动轮15构成。电动机16通过皮带轮带动通孔轴13运转，通孔轴13通过连接头7与搅拌装置即转子体19连接；本发明上端的通气管12与轴承为嵌入式连接，使通气管12不转而通孔轴13转动，由一轴承作用使得通气管12固定并密封，气体通过通气管12进入轴孔后，直接进入转子体19内的通气管道18，连接头7处密封。
连接头7靠紧固螺钉与通孔轴13连接，连接头7与转子体19通过上下搬动装卸手柄17安装和拆卸，这样就形成了电动机通过皮带轮带动通孔轴13转动，又由通孔轴13依次带动连接头7和转子体19的运转过程。本发明装置的支撑部分如支撑圆板6、轴承盖、电机座等，因装配需要，壳体由上下两段组成，其中上端是一开孔轴承盖即上轴承端盖11，嵌入通气管12以使气体流入通孔轴13内，下端即下轴承端盖8与支撑圆板6一体以使整个装置坐落在精炼炉或熔炉上；
如附图2、3所示，本发明转子体19是主要工作部件，它是由石墨加工成形，在转子体19的下端设置有一个圆台状转子头20，在转子头20底端和主出气孔1相对应设置有导流槽2。
如附图4、5、6、7、8、9、10所示，在转子头20的侧端和导流槽2呈交替状态均匀设置有齿槽4，齿槽4上设置有连通通气管道18的副出气孔3。在转子头20的上端均匀设置有连通副出气孔3的上端面出气孔5。
转子体19下端内部为均布的主出气孔1，外端为均布的开放式导流槽2，在转子体19上端内部为均布的副出气孔3，侧面均布着齿槽4。由于转子体19下端为均布的主出气孔1，在旋转喷吹的过程中主出气孔1喷出的气体通过转子体下端开放式导流槽2产生均匀弥散的气泡载体；开放式导流槽2同时加速转子体19下部熔体的循环流动，从而使熔体精炼获得充分的精炼条件。转子体19侧端为均布的副出气孔3，在旋转喷吹过程中，气孔喷出的气体通过转子体侧部的齿槽4在近转子体19部位产生均匀弥散的气泡载体，转子体19的上端面出气孔5同时加速转子附近熔体的循环流动，以使熔体获得较全面的精炼条件。
如附图11所示，使用本发明的气体保护镁合金熔池式坩埚电阻炉包括炉体21、设置在炉体21内的池形坩埚22、设置在池形坩埚22上的进料装置23和定量输出泵24，在池形坩埚22内由隔板隔置成两个或两个以上的相连通的室，其特征在于在池形坩埚22内的室内设置有和通气管12相连通的可向池形坩埚22通入精炼气体的搅拌喷吹转子25，搅拌喷吹转子25上设置有和传动装置相连接的大传动轮14，传动装置可带动搅拌喷吹转子25旋转，在池形坩埚22内由前向后通过设置的一室隔板26、二室隔板27和三室隔板28将池形坩埚22分设成加料室29、一级精炼室30、二级精炼室31和浇铸室32，在一级精炼室30和二级精炼室31中分别设置有搅拌喷吹转子25。
Claims (6)
1、一种镁合金精炼用搅拌喷吹转子，其特征在于其包括一个带有通气管道(18)的转子体(19)、上下端分别连通通气管(12)和转子体(19)的通孔轴(13)、设置在通孔轴(13)上的和传动装置相连接的大传动轮(14)以及设置在通孔轴(13)和上下壳体(10、9)之间的轴承座，通孔轴(13)和转子体(19)固定连接，在转子体(19)的底端呈放射状均匀设置有和通气管道(18)相连通的主出气孔(1)。
2、根据权利要求1所述的一种镁合金精炼用搅拌喷吹转子，其特征在于在转子体(19)的下端设置有一个圆台状转子头(20)，在转子头(20)底端和主出气孔(1)相对应设置有导流槽(2)。
3、根据权利要求2所述的一种镁合金精炼用搅拌喷吹转子，其特征在于在转子头(20)的侧端和导流槽(2)呈交替状态均匀设置有齿槽(4)，齿槽(4)上设置有连通通气管道(18)的副出气孔(3)。
4、根据权利要求2或3所述的一种镁合金精炼用搅拌喷吹转子，其特征在于在转子头(20)的上端均匀设置有连通副出气孔(3)的上端面出气孔(5)。
5、根据权利要求1、2或3所述的一种镁合金精炼用搅拌喷吹转子，其特征在于所述的传动装置由电动机(16)以及通过传动带和大传动轮(14)相连接的小传动轮(15)构成。
6、根据权利要求1、2或3所述的一种镁合金精炼用搅拌喷吹转子，其特征在于转子体(19)和通孔轴(13)之间采用连接头(7)相连接，连接头(7)上设置有装卸手柄(17)。
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