CN102146517A - 锌及锌合金复合净化方法 - Google Patents

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王薇薇
戴斌煜
商景利
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Abstract

一种锌及锌合金复合净化方法，方法步骤为：锌熔体或锌合金熔体从熔炼炉炉槽进入净化室前，进行一级微米气泡净化，净化方式采用工业纯氮气，压强为0.3～0.8MPa，吹气塞的孔径设定为30μm～1μm，在一级微米气泡净化后，流经一级泡沫陶瓷过滤板，进入中间净化室，通过二级微米气泡净化后，经二级泡沫陶瓷过滤板净化后，进入流槽前室，等待浇注。本发明的优点是：装置简单，成本低廉，而且完全无环境污染，符合现代化绿色生产要求。

Description

锌及锌合金复合净化方法
技术领域
本发明涉及一种净化方法，尤其涉及一种锌及锌合金复合净化方法。
背景技术
熔体净化是保证合金材料冶金质量的关键技术，锌合金熔体净化的目的，主要是降低熔体中的气体含量、氧化物夹杂和金属间化合物。传统的锌合金净化可采用静置澄清、氯盐处理、惰性气体吹炼及过滤等方法。现有技术普遍采用溶剂精炼即氯盐处理，精炼剂主要成分为NH4Cl或ZnCl2添加少量的碳酸盐或硝酸盐组成，利用氯盐在锌合金熔炼温度下气化析出大量微气泡，促使合金内气体与夹杂物附着于气泡上浮，达到去除之目的。这种精炼方法释放出氯化锌、氨气等刺激性很强的有毒气体与烟雾迷漫于生产厂房，造成严重环境污染，危害操作工人身体健康，腐蚀厂房建筑与设备，已为现代化生产所不容。也有使用细粒陶瓷粒子堆积铺垫成一定厚度的过滤器进行过滤净化，这种方法虽然净化效果较好，可以去除ZZnAl4-1合金液中将近90%的氧化物和85%的金属间化合物。但装置繁琐，过滤量很小，只能用于数十公斤重的小锌合金铸件浇注。目前，大量锌合金炉外净化技术，尚未得到开发。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锌及锌合金复合净化方法，泡沫陶瓷是一种集机械阻挡、沉淀捕捉、表面吸附于一体的高效过滤元件，其净化效果与泡沫陶瓷过滤器的厚度、孔径与材质有关，厚度越大、孔径约小、对夹杂吸附能力越强的泡沫陶瓷，净化效果越好。单纯使用厚度大、孔径小的泡沫陶瓷，过滤效果虽好，但易于被堵塞，且因对金属熔体流动阻力较大，需要较大的压头。本发明采用两级泡沫陶瓷板布置与两级气体喷吹、可以将粗大的夹杂阻挡在前级过滤板或被气泡吸附上浮，保证到达最后精细过滤板的夹杂不会因过于粗大而很快导致过滤器堵塞。用这种方法，可以容易实现大量锌合金炉外连续净化，锌合金虽然吸气性较小，但气体净化对降低锌合金熔体中气体含量，从而降低合金脆性、提高合金强度有良好作用。
本发明是这样来实现的，方法步骤为：锌熔体或锌合金熔体从熔炼炉炉槽进入净化室前，进行一级微米气泡净化，净化方式采用工业纯氮气，压强为0.3~0.8MPa，吹气塞的孔径设定为30μm～1μm，在一级微米气泡净化后，流经一级泡沫陶瓷过滤板，进入中间净化室，通过二级微米气泡净化后，经二极泡沫陶瓷过滤板净化后，进入流槽前室，等待浇注。
所述一级泡沫陶瓷过滤板的孔径10~15ppi 、厚度40~60mm。
所述二极泡沫陶瓷过滤板的孔径20~40ppi 、厚度 30~50mm。
所述二级微米气泡净化的净化方式采用工业纯氮气，压强为0.3~0.8MPa，吹气塞的孔径设定为30μm～1μm。
所述一级微米气泡净化和二级微米气泡净化的吹气塞在锌熔体或锌合金熔体的底端，氮气从下向上吹气的方式进行净化。
本发明的优点是：锌或锌合金经净化后，10μm以上氧化物去除率可达90%以上， FeAl3等金属间化合物去除率在85%以上，本发明采用泡沫陶瓷过滤板两级过滤加底部的微孔陶瓷吹气塞进行的复合净化方法，使锌合金完全达到现有技术对锌合金铸件的净化要求，装置简单，成本低廉，而且完全无环境污染，符合现代化绿色生产要求。
具体实施方式
实施例1
本发明是这样来实现的，方法步骤为：锌熔体或锌合金熔体从熔炼炉炉槽进入净化室前，进行一级微米气泡净化，净化方式采用工业纯氮气，压强为0.3MPa，吹气塞的孔径设定为30μm，在一级微米气泡净化后，流经一级泡沫陶瓷过滤板，一级泡沫陶瓷过滤板的孔径10ppi 、厚度40mm，进入中间净化室，通过二级微米气泡净化后，经二极泡沫陶瓷过滤板净化后，二极泡沫陶瓷过滤板的孔径20ppi 、厚度 30mm，进入流槽前室，等待浇注。所述二级微米气泡净化的净化方式采用工业纯氮气，压强为0.3MPa，吹气塞的孔径设定为30μm，一级微米气泡净化和二级微米气泡净化的吹气塞在锌熔体或锌合金熔体的底端，氮气从下向上吹气的方式进行净化。
实施例2
本发明是这样来实现的，方法步骤为：锌熔体或锌合金熔体从熔炼炉炉槽进入净化室前，进行一级微米气泡净化，净化方式采用工业纯氮气，压强为0.8MPa，吹气塞的孔径设定为1μm，在一级微米气泡净化后，流经一级泡沫陶瓷过滤板，一级泡沫陶瓷过滤板的孔径15ppi 、厚度60mm，进入中间净化室，通过二级微米气泡净化后，经二极泡沫陶瓷过滤板净化后，二极泡沫陶瓷过滤板的孔径40ppi 、厚度50mm，进入流槽前室，等待浇注。所述二级微米气泡净化的净化方式采用工业纯氮气，压强为0.8MPa，吹气塞的孔径设定为1μm，一级微米气泡净化和二级微米气泡净化的吹气塞在锌熔体或锌合金熔体的底端，氮气从下向上吹气的方式进行净化。
实施例3
本发明是这样来实现的，方法步骤为：锌熔体或锌合金熔体从熔炼炉炉槽进入净化室前，进行一级微米气泡净化，净化方式采用工业纯氮气，压强为0.6MPa，吹气塞的孔径设定为1μm，在一级微米气泡净化后，流经一级泡沫陶瓷过滤板，一级泡沫陶瓷过滤板的孔径12ppi 、厚度50mm，进入中间净化室，通过二级微米气泡净化后，经二极泡沫陶瓷过滤板净化后，二极泡沫陶瓷过滤板的孔径30ppi 、厚度 40mm，进入流槽前室，等待浇注。所述二级微米气泡净化的净化方式采用工业纯氮气，压强为0.5MPa，吹气塞的孔径设定为1μm，一级微米气泡净化和二级微米气泡净化的吹气塞在锌熔体或锌合金熔体的底端，氮气从下向上吹气的方式进行净化。

Claims (5)

1.一种锌及锌合金复合净化方法，其特征是方法步骤为：锌熔体或锌合金熔体从熔炼炉炉槽进入净化室前，进行一级微米气泡净化，净化方式采用工业纯氮气，压强为0.3~0.8MPa，吹气塞的孔径设定为30μm～1μm，在一级微米气泡净化后，流经一级泡沫陶瓷过滤板，进入中间净化室，通过二级微米气泡净化后，经二极泡沫陶瓷过滤板净化后，进入流槽前室，等待浇注。
2.根据权利要求1所述的锌及锌合金复合净化方法，其特征是所述一级泡沫陶瓷过滤板的孔径10~15ppi 、厚度40~60mm。
3.根据权利要求1所述的锌及锌合金复合净化方法，其特征是所述二极泡沫陶瓷过滤板的孔径20~40ppi 、厚度 30~50mm。
4.根据权利要求1所述的锌及锌合金复合净化方法，其特征是所述二级微米气泡净化的净化方式采用工业纯氮气，压强为0.3~0.8MPa，吹气塞的孔径设定为30μm～1μm。
5.根据权利要求1所述的锌及锌合金复合净化方法，其特征是所述一级微米气泡净化和二级微米气泡净化的吹气塞在锌熔体或锌合金熔体的底端，氮气从下向上吹气的方式进行净化。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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