CN101884956B - 高温熔体过滤设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高温熔体过滤设备，包括有机架、离心过滤转子、离心轴、传动轴、加热保温筒、浇口杯和控制传动机构；加热保温筒底部开有出口。优点在于：通过调节离心过滤转子中的过滤介质层的孔径和孔隙率，可以过滤掉熔体中不同尺寸的夹杂物。而采用较小的孔径和孔隙率的过滤介质层，可以将残留于熔体中的夹杂物的尺寸降低到10微米以下。此外，本发明的离心过滤设备具有操作简单、运行平稳安全可靠、转速可调、流量可控、过滤效果显著、过滤效率高，离心过滤转子及其组成部分拆装方便、快捷，过滤成本低的优点，适合于各种规模的非金属、金属冶炼企业的大流量熔体过滤、铸造以及有机材料行业的高温熔体过滤净化。

Description

高温熔体过滤设备

技术领域：

本发明涉及一种高温熔体过滤设备，尤其是涉及一种用于高温熔体中夹杂物离心过滤的设备，用于过滤金属及合金熔体中的夹杂物、非金属熔体中的夹杂物以及有机高分子高温熔体中的夹杂物，达到净化高温熔体的目的。本发明属于冶金、铸造、高分子材料加工领域。

背景技术：

近年来，机械制造、航天航空、精密仪器、国防、电力电子等行业对材料的依赖性逐渐增强，因此对材料的质量要求更加严格。其中影响材料性能的一个重要因素是材料的质量，特别是材料的纯净度。因此降低材料中的夹杂物是冶金、材料加工领域的重点问题之一。

金属和合金熔体以及非金属熔体中的元素极易与氧发生反应，生成氧化物如氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化锌、氧化钛等。另外在熔炼过程中，熔体中难以避免混杂一些夹杂物，如硅酸盐、硅铝酸盐、尖晶石等。由于它们通常与高温熔体的润湿性较差，尽管这些夹杂物在熔体中所占的比例较小，但是夹杂物尺寸分布较宽，达到几个微米-上百微米的量级。此外，有机高分子高温熔体中含有的夹杂物也是值得关注的问题。这些夹杂物会显著降低材料的物理性能、化学性能、力学性能和加工性能，特别是那些大尺寸的夹杂物。

目前在该领域消除夹杂物的方法，主要方法是惰性气体净化、氯气净化、熔体静置以及过滤等。其中过滤是比较常用的方法之一。过滤手段主要有多孔陶瓷过滤板过滤、陶瓷纤维布过滤、玻璃纤维布过滤等，但是多孔陶瓷过滤板主要采用泡沫陶瓷，由于其具有细而曲折的通道，过滤速度较慢，过滤效率较低。另外，泡沫陶瓷的孔径最小也在毫米量级，只能过滤10微米以上的夹杂物。对尺寸在10微米以下的夹杂物没有过滤效果。而采用纤维过滤布的方式不能适合大流量熔体过滤的目的。目前也有专利提出了用于铝合金熔体过滤夹杂物的离心过滤设备和技术，可以过滤10微米以下的夹杂物，但是该设备使用陶瓷颗粒作为过滤介质层，在过滤熔体量较大时，容易堵孔，过滤速度较慢，陶瓷颗粒过滤介质层的更换比较困难。同样，也有将陶瓷颗粒过滤介质层做成“S”型通道用于过滤铝合金熔体的专利技术，但是该过滤方法也具有上述的困难。而在非金属熔体过滤和有机高分子熔体过滤方面，目前也没有一种过滤效率和过滤效果较高的离心过滤技术。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种用于高温熔体过滤设备，用于过滤金属及合金熔体、非金属熔体中的夹杂物，以及有机高分子高温熔体中的夹杂物，从而改善它们的物理性能、化学性能、力学性能和加工性能。

本发明的目的由如下技术方案实施：一种高温熔体过滤设备包括有机架、离心过滤转子、离心轴、传动轴、加热保温筒、浇口杯和控制传动机构；所述传动轴通过轴承固定在所述机架上，其中所述离心过滤转子的上端设有所述浇口杯，所述浇口杯与所述离心过滤转子的内腔相连通，所述浇口杯的内壁、或外壁、或内外壁与所述离心过滤转子的外壁、或内壁、或外内壁紧密配合或紧密连接；所述离心轴连接于所述离心过滤转子的下端，所述离心轴与所述传动轴连接，所述控制传动机构的传动装置与所述传动轴连接；所述加热保温筒底部开有出口。

一种高温熔体过滤设备还包括有上进气管，所述上进气管的一端置于所述离心过滤转子的内腔，所述上进气管的另一端与保护气瓶相连通，将保护气体分别送入离心过滤转子内腔，所述保护气体为氮气、氩气或氦气。

一种高温熔体过滤设备还包括有侧进气管，所述侧进气管的一端置于所述加热保温筒内，所述侧进气管的另一端与保护气瓶相连通，将保护气体送入所述加热保温筒内，所述保护气体为氮气、氩气或氦气。

所述加热保温筒上部与所述浇口杯的外壁或所述离心过滤转子的外壁密封连接，所述加热保温筒底部与所述离心轴和所述离心过滤转子之间密封连接。

所述控制传动机构包括有电机和所述传动装置，所述电机通过所述传动装置与所述传动轴连接。

所述传动装置为联轴器，所述电机轴通过所述联轴器与所述传动轴连接。

所述传动装置为皮带传动装置或链轮传动装置，所述皮带传动装置包括有皮带主动轮、皮带和皮带被动轮，所述电机轴为所述皮带主动轮轮轴，所述传动轴为所述皮带被动轮轮轴；所述链轮传动装置包括有链轮主动轮、链条和链轮被动轮，所述电机轴为所述链轮主动轮轮轴，所述传动轴为所述链轮被动轮轮轴。

所述控制传动机构还包括有调速器，所述调速器通过转速控制线与所述电机连接。

所述控制传动机构还包括有信号接收及处理模块，所述信号接收及处理模块通过控制线与所述调速器连接。

所述控制传动机构还包括有重力传感器，所述重力传感器位于所述机架下方，通过重量信号线与所述信号接收及处理模块连接。

所述控制传动机构还包括有温度传感器和温度控制线，所述温度控制线的两端分别与所述温度传感器和所述信号接收及处理模块相连，所述温度传感器置于所述离心过滤转子内部。

所述加热保温筒包括有外桶和加热保温套，所述加热保温套紧密帖合在所述外桶外壁，或所述加热保温套紧密与所述外桶外壁紧密连接。

一种高温熔体过滤设备还包括有限位件，所述浇口杯的外壁通过限位件定位于限位件架上，或者所述离心过滤转子的外壁通过限位件定位于限位件架上。

所述限位件为滚轮，所述限位件架为滚轮架；或所述限位件为轴承；所述限位件架为轴承架。

所述离心过滤转子是由过滤介质层组成的容器，或其由过滤介质层组成的容器及离心支架组成；或其由过滤介质层组成的容器及离心套筒组成；或其由过滤介质层组成的容器及离心支架及离心套筒组成；或其由管状结构的过滤介质层和离心套筒组成离心过滤转子。

所述过滤介质层的孔径为30微米一2.5毫米，孔隙率为10％-90％，厚度为0.2毫米-50毫米。

所述过滤介质层的材料为玻璃纤维布、或耐热合金丝网、或无机材料纤维布、或无机材料纤维毡、或无机材料纤维毯、或碳纤维编织布、或多孔陶瓷的任意一种。

所述任意一种所述过滤介质层与任意一种所述离心支架配合，或所述任意一种所述过滤介质层与所述离心套筒配合，或所述任意一种所述过滤介质层与所述离心支架和所述离心套筒配合。

所述离心支架为金属网或者“鼠笼”结构，其中所述离心支架固定于所述过滤介质层外壁；或所述过滤介质层内壁；或同时在所述过滤介质层内、外壁固定有所述离心支架；或所述离心支架置于所述过滤介质层内部。

所述过滤介质层在所述离心套筒内部；所述离心套筒的材料为陶瓷或者表面涂覆耐热陶瓷层的金属材料，且所述离心套筒的侧壁上开有通孔或通槽。

所述离心套筒的横截面为圆形，或所述离心套筒的横截面为矩齿状圆形，或所述离心套筒的横截面为相邻片状结构组成的近圆形；所述离心套筒的纵向截面的形状为长方形，或其它异形。

所述过滤介质层是至少一种过滤介质层材料或两种或两种以上的过滤介质层材料复合而成。

所述过滤介质层是至少一种过滤介质层材料或两种或两种以上的过滤介质层材料复合而成。

本发明的优点在于：通过调节离心过滤转子中的过滤介质层的孔径和孔隙率，可以过滤掉熔体中不同尺寸的夹杂物。而采用较小的孔径和孔隙率的过滤介质层，可以将残留于熔体中的夹杂物的尺寸降低到10微米以下。此外，本发明的离心过滤设备具有操作简单、运行平稳安全可靠、转速可调、流量可控、过滤效果显著、过滤效率高，离心过滤转子及其组成部分拆装方便、快捷，过滤成本低的优点，适合于各种规模的非金属、金属冶炼企业的大流量熔体过滤、铸造以及有机材料行业的高温熔体过滤净化。

附图说明：

图1为实施例1的结构示意图。

图2为实施例1离心过滤转子的纵向剖面结构示意图。

图3为实施例1离心过滤转子的横向剖面结构示意图。

图4为实施例2的结构示意图。

图5为实施例2离心过滤转子的纵向剖面结构示意图。

图6为实施例2离心过滤转子的横向剖面结构示意图。

图7为实施例3的结构示意图。

图8为实施例3离心过滤转子的纵向剖面结构示意图。

图9为实施例3离心过滤转子的横向剖面结构示意图。

图10为实施例4的结构示意图。

图11为实施例4离心过滤转子的纵向剖面结构示意图。

图12为实施例4离心过滤转子的横向剖面结构示意图。

图13为实施例5的结构示意图。

图14为实施例5离心过滤转子的纵向剖面结构示意图。

图15为实施例5离心过滤转子的横向剖面结构示意图。

图16为实施例6的结构示意图。

图17为实施例6离心过滤转子的纵向剖面结构示意图。

图18为实施例6离心过滤转子的横向剖面结构示意图。

图19为实施例7的结构示意图。

图20为实施例7离心过滤转子的纵向剖面结构示意图。

图21为实施例7离心过滤转子的横向剖面结构示意图。

图22为实施例8的结构示意图。

图23为实施例8离心过滤转子的纵向剖面结构示意图。

图24为实施例8离心过滤转子的横向剖面结构示意图。

图25为过滤银及银合金熔体的离心过滤转子的离心过滤转子的纵向剖面结构示意图。

图26为过滤银及银合金熔体的离心过滤转子的横向剖面结构示意图。

图27为过滤铜及铜合金熔体离心过滤转子的纵向剖面结构示意图。

图28为过滤铜及铜合金熔体离心过滤转子的横向剖面结构示意图。

图29为过滤稀土镧和铈熔体离心过滤转子的纵向剖面结构示意图。

图30为过滤稀土镧和铈熔体离心过滤转子的横向剖面结构示意图。

图31为过滤锗熔体离心过滤转子的纵向剖面结构示意图。

图32为过滤锗熔体离心过滤转子的横向剖面结构示意图。

图33为过滤稀土钕及钕合金熔体离心过滤转子的纵向剖面结构示意图。

图34为过滤稀土钕及钕合金熔体离心过滤转子的横向剖面结构示意图。

图35为过滤铝及铝合金熔体离心过滤转子的纵向剖面结构示意图。

机架1，离心过滤转子2，离心轴3，传动轴4，加热保温筒5，重力传感器6，浇口杯7，控制传动机构8，轴承9，传动装置10，出口11，限位件12，限位件架13，电机14，联轴器15，电机轴16，外桶17，加热保温套18，过滤介质层19，上进气管20，调速器21，转速控制线22，侧进气管23，被动轮24，信号接收及处理模块25，重量信号线26，控制线27，离心套筒28，温度传感器29，温度控制线30，离心支架31，通槽32，皮带主动轮33，皮带34，皮带被动轮35，主动轮36，链条37。

具体实施方式：

实施例1：如图1所示，一种高温熔体过滤设备包括有机架1、离心过滤转子2、离心轴3、传动轴4、加热保温筒5、浇口杯7、限位件12和控制传动机构8；传动轴4通过轴承9固定在机架1上，其中离心过滤转子2的上端设有浇口杯7，浇口杯7与离心过滤转子2的内腔相连通，浇口杯7的内壁与离心过滤转子2的外壁紧密配合或紧密连接；离心轴3连接于离心过滤转子2的下端，离心轴3与传动轴4连接，控制传动机构8的传动装置10与传动轴4连接；加热保温筒5底部开有出口11。加热保温筒5上部与浇口杯7的外壁密封连接，加热保温筒5底部与离心轴3和离心过滤转子2之间密封连接。浇口杯7的外壁通过限位件12定位于限位件架13上，限位件12可以为滚轮，限位件架13为滚轮架；或限位件12为轴承；限位件架13为轴承架。

控制传动机构8包括有电机14和传动装置10，电机14通过传动装置10与传动轴4连接。传动装置10为联轴器15，电机轴16通过联轴器15与传动轴4连接。

电机14为普通交直流电机，或调速电机，或减速电机等任一种

加热保温筒5包括有外桶17和加热保温套18，加热保温套18紧密帖合在外桶17外壁，或加热保温套18紧密与外桶17外壁紧密连接。

如图2、图3所示，该离心过滤转子2为用于过滤铝及铝合金熔体的离心过滤转子，是由过滤介质层19组成的容器作为离心过滤转子，其中过滤介质层19的材料为氧化铝质多孔陶瓷，孔径为1.0-1.5毫米，孔隙率为50％，厚度为20毫米。该转子为上部开口的圆柱形。

实施例2：如图4所示，一种高温熔体过滤设备包括有机架1、离心过滤转子2、离心轴3、传动轴4、加热保温筒5、浇口杯7、限位件12、控制传动机构8和上进气管20；传动轴4通过轴承9固定在机架1上，其中离心过滤转子2的上端设有浇口杯7，浇口杯7与离心过滤转子2的内腔相连通，浇口杯7的内壁与离心过滤转子2的外壁紧密配合或紧密连接；离心轴3连接于离心过滤转子2的下端，离心轴3与传动轴4连接，控制传动机构8的传动装置10与传动轴4连接；加热保温筒5底部开有出口11。加热保温筒5上部与浇口杯7的外壁密封连接，加热保温筒5底部与离心轴3和离心过滤转子2之间密封连接。浇口杯7的外壁通过限位件12定位于限位件架13上，限位件12可以为滚轮，限位件架13为滚轮架；或限位件12为轴承；限位件架13为轴承架。

控制传动机构8包括有电机14、传动装置10和调速器21，电机14通过传动装置10与传动轴4连接。传动装置10为联轴器15，电机轴通过联轴器15与传动轴4连接。调速器21通过转速控制线22与电机14连接。

电机为普通交直流电机，或调速电机，或减速电机等任一种。

调速器可以为变频调速器，或变极调速器，或转差率调速器等调速装置的任一种。

加热保温筒5包括有外桶17和加热保温套18，加热保温套18紧密帖合在外桶17外壁，或加热保温套18紧密与外桶17外壁紧密连接。

上进气管20的一端置于离心过滤转子2的内腔，上进气管20的另一端与保护气瓶相连通，将保护气体分别送入离心过滤转子2内腔，保护气体为氮气、氩气或氦气等惰性气体。

如图5、图6所示，该离心过滤转子2为用于过滤锡及锡合金熔体的离心过滤转子，是由过滤介质层19和离心支架31组成的容器作为离心过滤转子2，其中过滤介质层19的材料为硅酸铝陶瓷纤维布，孔径为30微米-50微米，孔隙率为30％，厚度为1.0毫米。离心支架31置于过滤介质层19外部，为不锈钢网。过滤介质层19为上端开口的圆柱形结构，与上端开口的圆柱形不锈钢网的离心支架31配合，组成上端开口的圆柱形结构的离心过滤转子。

实施例3：如图7所示，一种高温熔体过滤设备包括有机架1、离心过滤转子2、离心轴3、传动轴4、加热保温筒5、重力传感器6、浇口杯7、限位件12、控制传动机构8、上进气管20和侧进气管23；传动轴4通过轴承9固定在机架1上，其中离心过滤转子2的上端设有浇口杯7，浇口杯7与离心过滤转子2的内腔相连通，浇口杯7的内壁与离心过滤转子2的外壁紧密配合或紧密连接；离心轴3连接于离心过滤转子2的下端，离心轴3与传动轴4连接，控制传动机构8的传动装置10与传动轴4连接；加热保温筒5底部开有出口11。加热保温筒5上部与浇口杯7的外壁密封连接，加热保温筒5底部与离心轴3和离心过滤转子2之间密封连接。浇口杯7的外壁通过限位件12定位于限位件架13上，限位件12可以为滚轮，限位件架13为滚轮架；或限位件12为轴承；限位件架13为轴承架。

控制传动机构8包括有电机14、传动装置10、调速器21、重力传感器6和信号接收及处理模块25，电机14通过传动装置10与传动轴4连接。传动装置10为联轴器15，电机轴16通过联轴器15与传动轴4连接。调速器21通过转速控制线22与电机14连接。重力传感器6位于机架1下方，通过重量信号线26与信号接收及处理模块25连接。信号接收及处理模块25通过控制线27与调速器21连接。调速器可以为变频调速器、变极调速器、转差率调速器等调速装置。

电机为普通交直流电机，或调速电机，或减速电机等任一种。

信息接收及处理模块具备数据采集、数据处理和闭环控制功能。

加热保温筒5包括有外桶17和加热保温套18，加热保温套18紧密帖合在外桶17外壁，或加热保温套18紧密与外桶17外壁紧密连接。

上进气管20的一端置于离心过滤转子2的内腔，上进气管20的另一端与保护气瓶相连通，将保护气体分别送入离心过滤转子2内腔，保护气体为氮气、氩气或氦气等惰性气体。

侧进气管23的一端置于加热保温筒5内，侧进气管23的另一端与保护气瓶相连通，将保护气体送入加热保温筒5内，保护气体为氮气、氩气或氦气等惰性气体。

如图8、图9所示，该离心过滤转子2为用于过滤有机高分子熔体的离心过滤转子2，是由过滤介质层19和离心套筒28组成的容器作为离心过滤转子，其中过滤介质层19的材料为玻璃纤维布，孔径为100微米-150微米，孔隙率为20％，厚度为0.7毫米。离心套筒28为氧化铝质多孔陶瓷。过滤介质层19为管状结构，离心套筒28为上端开口的圆柱形结构，过滤介质层19置于离心套筒28内部，并与离心套筒28配合。组成上端开口的圆柱体结构的离心过滤转子2。

实施例4：如图10所示，一种高温熔体过滤设备包括有机架1、离心过滤转子2、离心轴3、传动轴4、加热保温筒5、重力传感器6、浇口杯7、限位件12、控制传动机构8、上进气管20和侧进气管23；传动轴4通过轴承9固定在机架1上，其中离心过滤转子2的上端设有浇口杯7，浇口杯7与离心过滤转子2的内腔相连通，浇口杯7的外壁与离心过滤转子2的内壁紧密配合或紧密连接；离心轴3连接于离心过滤转子2的下端，离心轴3与传动轴4连接，控制传动机构8的传动装置10与传动轴4连接；加热保温筒5底部开有出口11。加热保温筒5上部与离心过滤转子2的外壁密封连接，加热保温筒5底部与离心轴3和离心过滤转子2之间密封连接。离心过滤转子2的外壁通过限位件12定位于限位件架13上，限位件12可以为滚轮，限位件架13为滚轮架；或限位件12为轴承；限位件架13为轴承架。

控制传动机构8包括有电机14、传动装置10、调速器21、重力传感器6、信号接收及处理模块25、温度传感器29和温度控制线30，电机14通过传动装置10与传动轴4连接。传动装置10为联轴器15，电机轴16通过联轴器15与传动轴4连接。调速器21通过转速控制线22与电机14连接。重力传感器6位于机架1下方，通过重量信号线26与信号接收及处理模块25连接。信号接收及处理模块25通过控制线27与调速器21连接。温度控制线30的两端分别与温度传感器29和信号接收及处理模块25相连，温度传感器29置于离心过滤转子2内部。

调速器可以为变频调速器，或变极调速器，或转差率调速器等调速装置的任一种。

电机为普通交直流电机、调速电机、减速电机等任一种。

信息接收及处理模块具备数据采集、数据处理和闭环控制功能。

温度传感器为热电偶或红外、微波场等。

在预设的转速下，电机通过温度传感器如热电偶输出的电信号与位于机架下方的重力传感器输出的电信号共同控制电机转速；热电偶和重力传感器将获得的电信号传入调速器如变频调速器，通过变频调速器输出的电信号自动控制变频调速器的频率，依靠变频调速器的频率变化直接调节电机的转速。

加热保温筒5包括有外桶17和加热保温套18，加热保温套18紧密帖合在外桶17外壁，或加热保温套18紧密与外桶17外壁紧密连接。

上进气管20的一端置于离心过滤转子2的内腔，上进气管20的另一端与保护气瓶相连通，将保护气体分别送入离心过滤转子2内腔，保护气体为氮气、氩气或氦气等惰性气体。

侧进气管23的一端置于加热保温筒5内，侧进气管23的另一端与保护气瓶相连通，将保护气体送入加热保温筒5内，保护气体为氮气、氩气或氦气等惰性气体。

如图11、图12所示，该离心过滤转子2为用于过滤镁及镁合金熔体的离心过滤转子2，是由过滤介质层19、离心支架31和离心套筒28组成的圆柱形容器作为离心过滤转子，其中过滤介质层19的材料为莫来石陶瓷纤维毯，孔径为200微米-250微米，孔隙率为30％，厚度为2.0毫米。离心支架31置于过滤介质层19的内侧和外侧，为不锈钢鼠笼。离心套筒28为表面涂覆氧化锆陶瓷层不锈钢套筒，侧壁均匀分布了10个通槽32。该离心过滤转子为上端开口的圆柱形。

实施例5：如图13所示，一种高温熔体过滤设备包括有机架1、离心过滤转子2、离心轴3、传动轴4、加热保温筒5、浇口杯7、限位件12和控制传动机构8；传动轴4通过轴承9固定在机架1上，其中离心过滤转子2的上端设有浇口杯7，浇口杯7与离心过滤转子2的内腔相连通，浇口杯7的内外壁与离心过滤转子2的外内壁紧密配合或紧密连接；离心轴3连接于离心过滤转子2的下端，离心轴3与传动轴4连接，控制传动机构8的传动装置10与传动轴4连接；加热保温筒5底部开有出口11。加热保温筒5上部与浇口杯7的外壁密封连接，加热保温筒5底部与离心轴3和离心过滤转子2之间密封连接。浇口杯7的外壁通过限位件12定位于限位件架13上，限位件12可以为滚轮，限位件架13为滚轮架；或限位件12为轴承；限位件架13为轴承架。

控制传动机构8包括有电机14和传动装置10，电机14通过传动装置10与传动轴4连接。传动装置10为皮带传动装置，皮带传动装置10包括有皮带主动轮33、皮带34和皮带被动轮35，电机轴16为皮带主动轮轮轴，传动轴4为皮带被动轮轮轴。皮带34绕在皮带主动轮33和皮带被动轮34上。电机为普通交直流电机、调速电机、减速电机等。

加热保温筒5包括有外桶17和加热保温套18，加热保温套18紧密帖合在外桶17外壁，或加热保温套18紧密与外桶17外壁紧密连接。

如图14、图15所示，离心过滤转子2用于过滤锌及锌合金熔体的离心过滤转子，是由过滤介质层19和离心支架31组成的容器作为离心过滤转子，形状为圆柱形，其中过滤介质层19的材料为碳纤维编织布，孔径为40微米-60微米，孔隙率为30％，厚度为0.5毫米。离心支架31置于过滤介质层19内侧，为不锈钢网。

实施例6：如图16所示，一种高温熔体过滤设备包括有机架1、离心过滤转子2、离心轴3、传动轴4、加热保温筒5、浇口杯7、限位件12和控制传动机构8；传动轴4通过轴承9固定在机架1上，其中离心过滤转子2的上端设有浇口杯7，浇口杯7与离心过滤转子2的内腔相连通，浇口杯7的外壁与离心过滤转子2的内壁紧密配合或紧密连接；离心轴3连接于离心过滤转子2的下端，离心轴3与传动轴4连接，控制传动机构8的传动装置10与传动轴4连接；加热保温筒5底部开有出口11。加热保温筒5上部与离心过滤转子2的的外壁密封连接，加热保温筒5底部与离心轴3和离心过滤转子2之间密封连接。离心过滤转子2的外壁通过限位件12定位于限位件架13上，限位件12可以为滚轮，限位件架13为滚轮架；或限位件12为轴承；限位件架13为轴承架。

控制传动机构8包括有电机14、传动装置10和调速器21，电机14通过传动装置10与传动轴4连接。传动装置为链条传动机构，包括有主动轮36、链条37、被动轮24，主动轮36与电机轴16同轴，被动轮24与传动轴4同轴。调速器21通过转速控制线22与电机14连接。

调速器可以为变频调速器，或变极调速器或转差率调速器等调速装置任一种。

电机为普通交直流电机，或调速电机，或减速电机等任一种

加热保温筒5包括有外桶17和加热保温套18，加热保温套18紧密帖合在外桶17外壁，或加热保温套18紧密与外桶17外壁紧密连接。

如图17、图18所示，该转子为用于过滤铅及铅合金熔体的离心过滤转子，是由过滤介质层19、离心支架31和离心套筒28组成的容器作为离心过滤转子2，形状为上端开口的圆柱体。其中过滤介质层19的材料为氧化铝纤维毡，孔径为300微米-360微米，孔隙率为40％，厚度为1.5毫米。离心支架31置于过滤介质层19外侧，为不锈钢鼠笼，离心套筒28置于离心支架31外侧。离心套筒28为表面涂覆氧化锆陶瓷层的低碳钢套筒，侧壁只有1个通槽32。

实施例7：如图19所示，一种高温熔体过滤设备包括有机架1、离心过滤转子2、离心轴3、传动轴4、加热保温筒5、浇口杯7、限位件12、控制传动机构8、上进气管20和侧进气管23；传动轴4通过轴承9固定在机架1上，其中离心过滤转子2的上端设有浇口杯7，浇口杯7与离心过滤转子2的内腔相连通，浇口杯7的内外壁与离心过滤转子2的外内壁紧密配合或紧密连接；离心轴3连接于离心过滤转子2的下端，离心轴3与传动轴4连接，控制传动机构8的传动装置10与传动轴4连接；加热保温筒5底部开有出口11。加热保温筒5上部与离心过滤转子2的外壁密封连接，加热保温筒5底部与离心轴3和离心过滤转子2之间密封连接。离心过滤转子2的外壁通过限位件12定位于限位件架13上。限位件12可以为滚轮，限位件架13为滚轮架；或限位件12为轴承；限位件架13为轴承架。

控制传动机构8包括有电机14、传动装置10、调速器21、重力传感器6和信号接收及处理模块25，电机14通过传动装置10与传动轴4连接。传动装置为链条传动机构，包括有主动轮36、链条37、被动轮24，主动轮36与电机轴16同轴，被动轮24与传动轴4同轴。调速器21通过转速控制线22与电机14连接。重力传感器6位于机架1下方，通过重量信号线26与信号接收及处理模块25连接。信号接收及处理模块25通过控制线27与调速器21连接。

调速器可以为变频调速器，或变极调速器或转差率调速器等调速装置任一种。

电机为普通交直流电机，或调速电机，或减速电机等任一种。

信息接收及处理模块具备数据采集、数据处理和闭环控制功能。

加热保温筒5包括有外桶17和加热保温套18，加热保温套18紧密帖合在外桶17外壁，或加热保温套18紧密与外桶17外壁紧密连接。

上进气管20的一端置于离心过滤转子2的内腔，上进气管20的另一端与保护气瓶相连通，将保护气体分别送入离心过滤转子2内腔，保护气体为氮气、氩气或氦气等惰性气体。

侧进气管23的一端置于加热保温筒5内，侧进气管23的另一端与保护气瓶相连通，将保护气体送入加热保温筒5内，保护气体为氮气、氩气或氦气等惰性气体。

如图20、图21所示，该转子为用于过滤硅、钛、钛合金以及钢铁的熔体的离心过滤转子2，形状为上端开口的圆柱形，其是由过滤介质层19组成的容器作为离心过滤转子，其中过滤介质层19的材料为碳化硅质多孔陶瓷，孔径为2.0毫米-2.5毫米，孔隙率为70％，厚度为40毫米。

实施例8：如图22，一种高温熔体过滤设备包括有机架1、离心过滤转子2、离心轴3、传动轴4、加热保温筒5、浇口杯7、限位件12和控制传动机构8；传动轴4通过轴承9固定在机架1上，其中离心过滤转子2的上端设有浇口杯7，浇口杯7与离心过滤转子2的内腔相连通，浇口杯7的内外壁与离心过滤转子2的外内壁紧密配合或紧密连接；离心轴3连接于离心过滤转子2的下端，离心轴3与传动轴4连接，控制传动机构8的传动装置10与传动轴4连接；加热保温筒5底部开有出口11。所述加热保温筒上部与所述浇口杯的外壁或所述离心过滤转子的外壁密封连接，所述加热保温筒底部与所述离心轴和所述离心过滤转子之间密封连接。离心过滤转子2的外壁通过限位件12定位于限位件架13上。限位件12可以为滚轮，限位件架13为滚轮架；或限位件12为轴承；限位件架13为轴承架。

控制传动机构8包括有电机14、传动装置10、调速器21、重力传感器6、信号接收及处理模块25、温度传感器29和温度控制线30，电机14通过传动装置10与传动轴4连接。传动装置为链条传动机构，包括有主动轮36、链条37、被动轮24，主动轮36与电机轴16同轴，被动轮24与传动轴4同轴。调速器21通过转速控制线22与电机14连接。重力传感器6位于机架1下方，通过重量信号线26与信号接收及处理模块25连接。信号接收及处理模块25通过控制线27与调速器21连接。温度控制线30的两端分别与温度传感器29和信号接收及处理模块25相连，温度传感器29置于离心过滤转子2内部。

调速器可以为变频调速器，或变极调速器或转差率调速器等调速装置任一种。

电机为普通交直流电机，或调速电机，或减速电机等任一种。

信息接收及处理模块具备数据采集、数据处理和闭环控制功能。

温度传感器为热电偶或红外、微波场等。

在预设的转速下，电机通过温度传感器如热电偶输出的电信号与位于机架下方的重力传感器输出的电信号共同控制电机转速；热电偶和重力传感器将获得的电信号传入调速器如变频调速器，通过变频调速器输出的电信号自动控制变频调速器的频率，依靠变频调速器的频率变化直接调节电机的转速。

加热保温筒5包括有外桶17和加热保温套18，加热保温套18紧密帖合在外桶17外壁，或加热保温套18紧密与外桶17外壁紧密连接。

如图23、24所示，该转子为用于过滤硒的熔体的离心过滤转子2，是由过滤介质层19和离心支架31组成的形状为上端开口的圆柱形的容器作为离心过滤转子，其中过滤介质层19的材料为耐热合金丝网，孔径为80微米-100微米，孔隙率为20％，厚度为0.6毫米。离心支架31置于过滤介质层19外侧，为不锈钢鼠笼。

如实施例1-8中所述高温熔体过滤设备，离心过滤转子2的结构，如图25、图26所示，为用于过滤银及银合金熔体的离心过滤转子，是由过滤介质层19、离心支架31和离心套筒28组成的容器作为离心过滤转子2，其中过滤介质层19的材料为莫来石纤维布，孔径为500微米-600微米，孔隙率为15％，厚度为0.8毫米。离心支架31置于过滤介质层19的内部，为不锈钢网。离心套筒28为铸铁套筒，侧壁均匀分布20个通孔或通槽32。该离心套筒28纵向截面为矩齿形，横截面为圆形，过滤介质层19与离心支架31和离心套筒28配合。

或如图27、图28所示，离心过滤转子2为用于过滤铜及铜合金熔体的离心过滤转子，是由过滤介质层19、离心套筒28组成的容器作为离心过滤转子，其中过滤介质层19的材料为氧化铝纤维毡，孔径为750微米-850微米，孔隙率为30％，厚度为0.5毫米。离心套筒28为表面涂覆氧化锆陶瓷层的低碳钢套筒，侧壁均布若干通孔或通槽32。过滤介质层1和离心套筒28的纵向截面的形状均为矩齿形，且相互配合。

或如图29、图30所示，离心过滤转子2为用于过滤稀土镧和铈熔体的离心过滤转子，是由过滤介质层19、离心支架31和离心套筒28组成的容器作为离心过滤转子，其中过滤介质层19的材料为硅酸铝陶瓷纤维毯，孔径为900微米-1000微米，孔隙率为40％，厚度为1.0毫米。离心支架31置于过滤介质层19外侧，为不锈钢网，离心套筒28置于离心支架31和过滤介质层19外侧。离心套筒28为表面涂覆氧化锆陶瓷层铸铁套筒，侧壁在相应位置均匀分布若干个通孔或通槽32。离心套筒28纵向截面的形状为异形。且离心套筒28和离心支架31及过滤介质层19相配合。

或如图31、32所示，该转子为用于过滤锗熔体的离心过滤转子2，是由过滤介质层19、离心支架31和离心套筒28组成的容器作为离心过滤转子，其中过滤介质层19的材料为氧化铝纤维布，孔径为60微米-80微米，孔隙率为15％，厚度为1.5毫米。离心支架31置于过滤介质层19的内侧和外侧，为不锈钢网。离心套筒28置于过滤介质层19和离心支架31外侧，离心套筒28由相邻片状结构组成，表面涂覆氧化锆陶瓷层低碳钢套筒。

或如图33、34所示，该转子为用于过滤稀土钕及钕合金熔体的离心过滤转子2，是由过滤介质层19、离心支架31和离心套筒28组成的容器作为离心过滤转子，其中过滤介质层19的材料为碳纤维丝网，孔径为100微米-120微米，孔隙率为20％，厚度为0.5毫米。离心支架31置于过滤介质层19的内侧，为不锈钢网。离心套筒28为表面涂覆氧化锆陶瓷层不锈钢套筒，横截面为矩齿圆形，在其侧壁均匀分布若干个通孔或通槽32。

或如图35所示，该转子为用于过滤铝及铝合金熔体的离心过滤转子，是由过滤介质层19组成的容器作为离心过滤转子，其中过滤介质层19的材料为氧化铝质多孔陶瓷和碳纤维编织布复合而成，其中碳纤维编织布置于氧化铝质多孔陶瓷内部，氧化铝质多孔陶瓷的孔径为1.0-1.5毫米，孔隙率为50％，厚度为10毫米。碳纤维编织布孔径为100微米-120微米，孔隙率为20％，厚度为0.5毫米。该转子为上部开口的圆柱形。

Claims (16)

1.一种高温熔体过滤设备，其特征在于，其包括有机架、离心过滤转子、离心轴、传动轴、加热保温筒、浇口杯和控制传动机构；所述传动轴通过轴承固定在所述机架上，其中所述离心过滤转子的上端设有所述浇口杯，所述浇口杯与所述离心过滤转子的内腔相连通，所述浇口杯的内外壁与所述离心过滤转子的外内壁紧密配合或紧密连接；所述离心轴连接于所述离心过滤转子的下端，所述离心轴与所述传动轴连接，所述控制传动机构的传动装置与所述传动轴连接；所述加热保温筒底部开有出口，该离心过滤转子为用于过滤有机高分子熔体的离心过滤转子，其由过滤介质层和离心套筒组成，其中过滤介质层为玻璃纤维布，孔径为100微米-150微米，孔隙率为20％，厚度为0.7毫米，离心套筒为氧化铝质多孔陶瓷，该过滤介质层为管状结构，离心套筒为上端开口的圆柱形结构，该过滤介质层置于离心套筒内部，并与离心套筒配合，组成上端开口的圆柱体结构的离心过滤转子。

2.根据权利要求1所述的一种高温熔体过滤设备，其特征在于，其还包括有上进气管，所述上进气管的一端置于所述离心过滤转子的内腔，所述上进气管的另一端与保护气瓶相连通，将保护气体分别送入离心过滤转子内腔，所述保护气体为氮气、氩气或氦气。

3.根据权利要求1或2所述的一种高温熔体过滤设备，其特征在于，其还包括有侧进气管，所述侧进气管的一端置于所述加热保温筒内，所述侧进气管的另一端与保护气瓶相连通，将保护气体送入所述加热保温筒内，所述保护气体为氮气、氩气或氦气。

4.根据权利要求1所述的一种高温熔体过滤设备，其特征在于，所述加热保温筒上部与所述浇口杯的外壁或所述离心过滤转子的外壁密封连接，所述加热保温筒底部与所述离心轴和所述离心过滤转子之间密封连接。

5.根据权利要求1所述的一种高温熔体过滤设备，其特征在于，所述控制传动机构包括有电机和所述传动装置，所述电机通过所述传动装置与所述传动轴连接。

6.根据权利要求5所述的一种高温熔体过滤设备，其特征在于，所述传动装置为联轴器，所述电机轴通过所述联轴器与所述传动轴连接。

7.根据权利要求5所述的一种高温熔体过滤设备，其特征在于，所述传动装置为皮带传动装置或链轮传动装置，所述皮带传动装置包括有皮带主动轮、皮带和皮带被动轮，所述电机轴为所述皮带主动轮轮轴，所述传动轴为所述皮带被动轮轮轴；所述链轮传动装置包括有链轮主动轮、链条和链轮被动轮，所述电机轴为所述链轮主动轮轮轴，所述传动轴为所述链轮被动轮轮轴。

8.根据权利要求6或7任一所述的一种高温熔体过滤设备，其特征在于，所述控制传动机构还包括有调速器，所述调速器通过转速控制线与所述电机连接。

9.根据权利要求8所述的一种高温熔体过滤设备，其特征在于，所述控制传动机构还包括有信号接收及处理模块，所述信号接收及处理模块通过控制线与所述调速器连接。

10.根据权利要求9所述的一种高温熔体过滤设备，其特征在于，所述控制传动机构还包括有重力传感器，所述重力传感器位于所述机架下方，通过重量信号线与所述信号接收及处理模块连接。

11.根据权利要求9或10任一所述的一种高温熔体过滤设备，其特征在于，所述控制传动机构还包括有温度传感器和温度控制线，所述温度控制线的两端分别与所述温度传感器和所述信号接收及处理模块相连，所述温度传感器置于所述离心过滤转子内部。

12.根据权利要求1或4所述的一种高温熔体过滤设备，其特征在于，所述加热保温筒包括有外桶和加热保温套，所述加热保温套紧密帖合在所述外桶外壁，或所述加热保温套紧密与所述外桶外壁紧密连接。

13.根据权利要求1所述的一种高温熔体过滤设备，其特征在于，其还包括有限位件，所述浇口杯的外壁通过限位件定位于限位件架上，或者所述离心过滤转子的外壁通过限位件定位于限位件架上。

14.根据权利要求13所述的一种高温熔体过滤设备，其特征在于，所述限位件为滚轮，所述限位件架为滚轮架；或所述限位件为轴承；所述限位件架为轴承架。

15.根据权利要求1所述的一种高温熔体过滤设备，其特征在于，所述离心套筒的横截面为圆形，或所述离心套筒的横截面为矩齿状圆形，或所述离心套筒的横截面为相邻片状结构组成的近圆形；所述离心套筒的纵向截面的形状为长方形。

16.根据权利要求1或2所述的一种高温熔体过滤设备，其特征在于，所述过滤介质层是至少一种过滤介质层材料复合而成。

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