CN103392017B - 金属熔液过滤装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种金属熔液过滤装置，其可以减少残液量、进一步可以抑制金属熔液在过滤处理中发生氧化。金属熔液过滤装置1的特征在于，在用于储存金属熔液的储存部5中配置有横向的多孔质陶瓷管6，并且为了减少储存部5内所储存的金属熔液的容量而设置有堵住储存部5的上方部分的闭塞部9。优选使闭塞部9的下端面9a位于进液口4的底面4a的下方。
Description
技术领域
本发明涉及金属熔液过滤装置，其用于去除铝或铝合金等金属熔液中的夹杂物等。
背景技术
若铝或铝合金等金属熔液含有夹杂物等，则在进行铸造等时会导致缺陷的产生，因此进行过滤来去除夹杂物等。作为进行上述金属熔液过滤的过滤装置，例如有在过滤室内横向配置有1根或2根以上的多孔质陶瓷管的装置，其通过使金属熔液从该管的外侧流向内侧，从而可以去除金属熔液中的夹杂物等，提高金属熔液的品质，并且减少铝制品的轧制损伤(圧延キズ)。
作为上述装置，在下述专利文献1、2中有所公开。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平7-216465号公报
专利文献2：日本特开2007-204836号公报
发明内容
发明要解决的问题
上述过滤装置中，金属熔液慢慢地流入过滤室内，利用液压使金属熔液渗透至多孔质陶瓷管。因此，设计为将管配置在距液面某一深度处，从而使金属熔液渗透至气孔。管上的孔眼越细，自然也需要提高压力，有时需要进行设计以使管位于距液面600mm左右的深度处。
对于过滤装置，进行过滤的金属熔液会经常变化。这种情况下，停止金属熔液的进液，过滤室中残留的金属熔液成为废弃液(残液)。金属熔液的深度越深，残液量也自然会增加。废弃液必须再次进行脱气处理等，因此优选残液量少。
因此，本发明的目的在于提供一种金属熔液过滤装置，其可以减少残液量、进一步可以抑制金属熔液在过滤处理中发生氧化。
用于解决问题的手段
本发明的金属熔液过滤装置的特征在于，在用于储存金属熔液的储存部中配置有横向的多孔质陶瓷管，并且为了减少储存部内所储存的金属熔液的容量而设置有堵住储存部上方部分的闭塞部。
本发明的金属熔液过滤装置通过设置闭塞部，可以减少储存部的金属熔液的容量，并且可以减少残液量。进一步，金属熔液的液面与大气中的氧接触的面积减少，因此可以抑制金属熔液的氧化。其结果是，增加了可用于铸造的熔液的分量，同时可以抑制废弃的金属氧化物的量，实现熔液收率的提高和资源节约化。
另外，闭塞部有防止热量被金属熔液的液面上部的大气对流夺取的效果。
附图说明
图1为表示本发明的一实施方式的金属熔液过滤装置的纵截面图。
图2为表示图1的过滤装置的本体部的平面图。
图3为图1的过滤装置的中间部附近的截面图。
图4为图1的过滤装置的截面图。
图5为用作以往例1的过滤装置的截面图。
图6为用作实施例1的过滤装置的截面图。
图7为用作以往例2的过滤装置的截面图。
图8为用作实施例2的过滤装置的截面图。
具体实施方式
以下对本发明的一实施方式的金属熔液过滤装置进行说明。但是，本发明并不限于该实施方式。
如图1或图2所示，本发明的一实施方式的金属熔液过滤装置1由本体部2和盖部3构成，本体部2可以使用以往已有的过滤装置。因此，过滤装置1也可以通过改良以往已有的过滤装置来制作得到。
若进行更详细的说明，本体部2具备：进液口4，其用于引入金属熔液；储存部5，其用于储存金属熔液；多孔质陶瓷管6，其用于过滤金属熔液；出液口7，其用于排出过滤后的金属熔液。
进液口4具备水平状的底面4a，可以使进行了脱气处理等的金属熔液慢慢地流入储存部5。
储存部5形成为倒梯形的凹部，可以储存自进液口4流入的金属熔液。对于储存的金属熔液没有特别限定，但优选使深度为100mm～150mm。
多孔质陶瓷管6形成为有底的圆筒状，并且在储存部5内以横向水平状的方式配置，金属熔液自外周面侧渗透并到达内部，从而可以进行过滤。过滤后的金属熔液流经管6的内部，流向出液口7。
多孔质陶瓷管6由进液口侧侧板6a和出液口侧侧板6b而安装在储存部5内，具体而言，可以如下进行安装：将管6的底部嵌入进液口侧侧板6a上所设置的圆形凹部，将开口端部嵌入出液口侧侧板6b上所设置的圆孔，为了使金属熔液不漏出，利用密封件(packing)等进行密封并固定于两侧板6a、6b，在该状态下使两侧板6a、6b嵌合于储存部5的侧面所设置的沟部，从而使其立于储存部5的内部。对于出液口侧侧板6b而言，利用密封件等对底边和两侧边部分进行密封，以使过滤前的金属熔液不会混入到过滤后的金属熔液中。
本实施方式中，配置有3根管6，但并不限于此，可以设置1根或2根以上的管。另外，按照一阶梯的方式配置了管6，但也可以按照多阶梯的方式进行配置。
出液口7具备水平状的底面7a，可以使过滤后的金属熔液流出，并且输送至下一工序。出液口7的底面7a可以位于比进液口4的底面4a更低的位置。
盖部3具备：板状的覆盖部8，其用于将装置整体覆盖；闭塞部9，其用于堵住储存部5的上方部分，以减少储存部5内所储存的金属熔液的容量。
本实施方式中，覆盖部8和闭塞部9被形成为一体，但也可以分体形成。
闭塞部9由难以与铝发生反应的耐火物形成。更具体来说，可以由氮化硅结合SiC陶瓷、氮化硅系陶瓷、氧化铝-氧化硅系陶瓷、锆石系陶瓷的任一种形成。
闭塞部9以如下方式形成：使覆盖部8的底面以倒梯形的形状沿着储存部5的内壁鼓出，并且在进液口附近有所余留；从而可无间隙地将储存部5的上方部分堵住。其下端面9a位于进液口4的底面4a的下方。具体来说，优选位于自底面4a起1mm以上、优选为1mm～500mm的下方且自管6的上端起5mm～100mm的上方。由此，闭塞部9浸渍于熔液中，可以减少储存部5中所储存的金属熔液的容量。需要说明的是，在装置1运转时，底面4a和储存部5中所储存的金属熔液的液面为大致相同的高度。
在本实施方式中，按照无间隙地堵住储存部5的上方部分的方式来形成闭塞部9，但并不限于此，只要按照在装置运转时闭塞部浸渍于金属熔液中的方式来形成，就可以减少储存部中所储存的金属熔液的容量，可以减少残液量。
储存部5的底面附近设置有流道部10，可以使其开放从而流出残液。
装置1的底部埋设有加热器部11，其可以对储存部5的金属熔液进行保温。
本实施方式中将加热器部11设置于装置1的底部，但是也可以将加热器部设置于盖部。
然而，在熔液与大气相接触的液面会产生金属氧化物；另外，熔液温度越高则越容易产生。因此，若将加热器部设置于液面附近，则相比于底部附近的熔液的温度，液面附近的熔液的温度更容易上升，更容易产生金属氧化物。
因此，为了提高本发明的效果，优选将加热器部设置于底部，以便能够利用对流来加热金属熔液，从而抑制金属氧化物的产生。
因闭塞部9，上述过滤装置1的储存部5中所储存的金属熔液的容量相比以往而有所减少，因此可以减少残液量。
进一步，通过设置闭塞部9，金属熔液难以接触到氧，因此金属熔液在过滤处理中难以被氧化，过滤后的金属熔液中所含有的氧化物的量相比以往可以减少约60wt%～80wt%。
实施例
以下对本发明的一个实施例的金属熔液过滤装置进行说明。但是，本发明并不限于该实施例。
(以往例1)
如图5所示，作为以往例1的金属熔液过滤装置1A，使用了在盖部3A具备加热器部11A、并排配置了3根直径为100mm的多孔质陶瓷管6A的以往型过滤装置。
该过滤装置的储存部5A为宽440mm×长1000mm×深1100mm，在运转时，金属熔液的深度为深500mm左右。
该过滤装置运转20小时后，停止熔液的进液并测定残液量，结果为480kg(约200升)；测定金属氧化物量，结果为10kg；测量运转所需要的用电量，结果为230kWh。
(实施例1)
如图6所示，实施例1的金属熔液过滤装置1B是对以往例1进行改良而制作得到的，其为如下过滤装置：在盖部3B形成有以倒梯形的形状向下方突出的由氮化硅结合SiC陶瓷构成的闭塞部9B，其内部埋设有加热器部11B。该闭塞部11B的下端面位于距进液口的底面340mm的下方。
该过滤装置运转20小时后，停止熔液的进液，测定了残液量、金属氧化物量、用电量。将以往例1的结果视为1，以相对于以往例1的结果的比率示出了结果，将该结果示于下述表1中。
(以往例2)
如图7所示，作为以往例2的金属熔液过滤装置1C，使用了在本体部2C的底部具备加热器部11C、并排配置了3根直径为100mm的多孔质陶瓷管6C的以往型过滤装置。
该过滤装置的储存部5C为宽440mm×长1100mm×深1250mm，在运转时，金属熔液的深度为650mm左右。
该过滤装置运转20小时后，停止熔液的进液，测定了残液量、金属氧化物量、用电量。将以往例1的结果视为1，以相对于以往例1的结果的比率示出了结果，将该结果示于下述表1中。
(实施例2)
如图8所示，实施例2的金属熔液过滤装置1D是对以往例2进行改良而制作得到的，其为如下过滤装置：在底部具备加热器部11D，在盖部3D形成有以倒梯形的形状向下方突出的由氮化硅结合SiC陶瓷构成的闭塞部9D，使闭塞部9D的下端面位于距进液口的底面400mm的下方。
该过滤装置运转20小时后，停止熔液的进液，测定了残液量、金属氧化物量、用电量。将以往例1的结果视为1，以相对于以往例1的结果的比率示出了结果，将该结果示于下述表1中。
【表1】
| 以往例1 | 以往例2 | 实施例1 | 实施例2 | |
| 残液量 | 1 | 1.3 | 0.5 | 0.6 |
| 金属氧化物量 | 1 | 0.7 | 0.4 | 0.2 |
| 用电量 | 1 | 0.5 | 1.5 | 0.8 |
(结果)
相比于以往例1和2，实施例1和2可以大幅减少残液量和金属氧化物量。
对于用电量而言，相比以往例1，实施例1的用电量增加；相比以往例2，实施例2的用电量也有增加的趋势，但如实施例2的结果所示，通过将加热器部设置于装置的底部，可以抑制用电量的增加。
符号说明
1金属熔液过滤装置2本体部3盖部4进液口4a底面5储存部6多孔质陶瓷管6a进液口侧侧板6b出液口侧侧板7出液口7a底面8覆盖部9闭塞部9a下端面10流道部11加热器部
Claims (5)
1.一种金属熔液过滤装置，其中，在用于储存金属熔液的储存部配置有横向的多孔质陶瓷管，该多孔质陶瓷管对所述金属熔液进行过滤，并且为了减少储存部内所储存的金属熔液的容量而设置有堵住储存部上方部分的闭塞部，
其中，该闭塞部设置在覆盖该装置的盖部上，使得该盖部的底面以倒梯形的形状沿着所述储存部的内壁鼓出，且该闭塞部的下端面位于用于引入金属熔液的进液口的底面的下方，
在装置运转时该闭塞部浸渍于金属溶液中，以减少所述储存部内的金属溶液的容量。
2.一种金属熔液过滤装置，其中，在用于储存金属熔液的储存部配置有横向的多孔质陶瓷管，该多孔质陶瓷管对所述金属熔液进行过滤，并且为了减少储存部内所储存的金属熔液的容量而设置有堵住储存部上方部分的闭塞部，
其中，该闭塞部设置在覆盖该装置的盖部上，使得该盖部的底面以倒梯形的形状沿着所述储存部的内壁鼓出，且该闭塞部的下端面位于用于引入金属熔液的进液口的底面的下方，
对该金属熔液进行加热的加热器部设置在金属熔液过滤装置的本体部的底部。
3.如权利要求1或2所述的金属熔液过滤装置，其中，将闭塞部与所述盖部形成为一体，并且该闭塞部以能够无间隙地将所述储存部的上方部分堵住的方式形成。
4.如权利要求1或2所述的金属熔液过滤装置，其中，利用难以与铝发生反应的耐火物来制作闭塞部。
5.如权利要求4所述的金属熔液过滤装置，其中，所述耐火物为氮化硅结合SiC陶瓷、氮化硅系陶瓷、氧化铝－氧化硅系陶瓷、锆石系陶瓷中的任一种。
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