CN107012334B - 一种金属熔体的净化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种金属熔体的净化装置，包括壳体和隔板，所述隔板竖向置于壳体内并将壳体分隔为过滤室和沉降室，所述隔板上设有多个连通过滤室和沉降室的集流孔，所述沉降室内设有沉降机构，所述沉降室侧壁设置金属熔体入口；所述过滤室上方设置金属熔体出口，过滤室内设有第一过滤板，所述第一过滤板固定于金属熔体出口和位置最高的集流孔之间；所述沉降室下方为夹杂物收集室，夹杂物收集室底部设置放流排渣口。其能够缩短金属熔体的沉降时间，提高金属熔体的净化效果，实现金属熔体的连续顺畅过滤。

Description

一种金属熔体的净化装置
技术领域
本发明涉及金属熔炼领域，具体涉及一种金属熔体的净化装置。
背景技术
随着科学技术和工业生产的发展，镁、铝等金属及其合金受到广泛应用。但是这些金属合金化学性质十分活泼，在熔炼、铸造、合金化处理等加工过程中，极易被氧化，生成金属夹杂或非金属夹杂，使得合金在力学性能、铸造性能、耐腐蚀性能等方面受到严重影响。夹杂物是危害合金质量及性能的主要杂质，因此尽可能多的去除夹杂物是金属熔体净化的主要目标之一。
目前，针对镁、铝等金属熔体夹杂，常见的净化方法有熔剂净化法、吹气净化法、过滤净化法、沉降净化法、超声波净化法、复合净化法等，这些净化方法中很多都涉及到对金属熔体的静置，在静置过程中，夹杂物密度比金属熔体大的下沉，夹杂物密度比金属熔体小的则会上浮。通常情况下，金属熔体的静置净化时间不能过长，需要在一定时间内完成金属熔体的静置净化工序，但是由于夹杂物在金属熔体中的迁移速度有限，使得坩埚中大部分密度较金属熔体大的夹杂物在短时间内不能完全沉降到坩埚底部，少量密度较金属熔体小的夹杂物在短时间内不能完全上浮到坩埚顶部，增加了静置时间，同时由于夹杂物不能在静置时间内完全沉降到坩埚底部，使得金属熔体在坩埚中上、下部纯度有一定差异。
CN101037727公开的“一种镁熔体的过滤装置”，装置包括坩埚，固定在坩埚内的隔板，由该隔板与坩埚构成的前处理室，其特征是在隔板与镁熔体出口端之间的坩埚内，密封固定有过滤室，该过滤室与隔板之间构成镁熔体的沉降室，并与镁熔体出口端构成过滤后镁熔体的后继处理室；该过滤室包括过滤孔板及其支撑架，支撑架的前后两端和底部分别密封固定在坩埚前后内壁和底部上，该过滤孔板向后继处理室端倾斜并与坩埚上平面的夹角大于0°而小于90°密封搁置在支撑台上。该装置解决了镁熔体过滤中，过滤孔板易发生堵塞的问题。但由于夹杂物在金属熔体中的流动性有限，使得沉降室中上层夹杂物在短时间内不能完全沉降到沉降室底部，增加了沉降时间，金属熔体的净化效果也受到影响。因此，需要开发一种提高金属熔体静置净化效果的装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种金属熔体的净化装置，其能够缩短金属熔体的沉降时间，提高金属熔体的净化效果，实现金属熔体的连续顺畅过滤。
本发明所述的金属熔体的净化装置，包括壳体和隔板，所述隔板竖向置于壳体内并将壳体分隔为过滤室和沉降室，所述隔板上设有多个连通过滤室和沉降室的集流孔，所述沉降室内设有沉降机构，所述沉降室侧壁设置金属熔体入口；所述过滤室上方设置金属熔体出口，过滤室内设有第一过滤板，所述第一过滤板固定于金属熔体出口和位置最高的集流孔之间；所述沉降室下方为夹杂物收集室，夹杂物收集室底部设置放流排渣口。
进一步，所述沉降机构包括多块斜板、多块引流板和多根引流管，所述斜板上下平行设置于壳体内，相邻斜板之间形成金属熔体的沉降通道，沉降通道上方开口与金属熔体入口相通，除最下方斜板之外，所述斜板下端可拆卸连接有引流板；所述引流板上设有与引流管一端配合连接的引流孔，引流板下部设有朝向金属熔体入口方向弯折的挡流部，所述挡流部与下面相邻斜板之间留有容金属熔体流过的间隙；所述引流管另一端与隔板上的集流孔配合连接。引流板的挡流部与斜板之间的间隙保证夹杂物在间隙中能顺利通过，避免堵塞间隙，影响金属熔体和夹杂物的分离。
进一步，最上方的斜板的上端与壳体顶部固定连接。
进一步，所述引流管的截面形状为上端小 、下端大的水滴形。水滴形的引流管使得夹杂物和金属熔体能够完全落入夹杂物收集室，避免汇集在引流管上。
进一步，所述夹杂物收集室由支撑板和沉降机构的最下方斜板围成，所述支撑板前后两端和底部分别与壳体内的前后内壁和底部固定连接，最下方斜板上部与所述支撑板上端固定连接，最下方斜板与隔板之间留有容金属熔体流过的间隙。
进一步，所述壳体顶部设有上部排渣口，所述上部排渣口位于沉降机构的右上方。上部排渣口用于舀出密度较小的少量上浮夹杂物。
进一步，所述金属熔体入口和沉降室之间固定有第二过滤板。
进一步，所述壳体内依次设有多组由所述过滤室、所述沉降室和所述夹杂物收集室组成的净化部分，前一组净化部分的第一过滤板与后一组净化部分的最下方斜板通过连接板固定连接，保证穿过前一组净化部分的引流管的金属熔体全部经前一组净化部分的第一过滤板过滤后进入后一组净化部分。通过多次沉降和过滤，提高金属熔体的净化效果。
在沉降池容积一定的前提下，池身越浅，沉降面积越大，悬浮颗粒去除率越高，采用多块斜板结构来提高金属熔体的沉降效果，进而提高金属熔体的净化效果。本装置的工作方式是：金属熔体由金属熔体入口进入壳体内，然后进入沉降机构，因为金属熔体中大部分的夹杂物的密度较金属熔体更大，使得金属熔体在沿沉降机构中的斜板向下流动的过程中，夹杂物在重力的作用下沉降到斜板上，沉积到斜板上的夹杂物沿斜板向下滑动，通过挡流部与斜板之间的间隙，落入夹杂物收集室，实现金属熔体和夹杂物的分离，而斜板上层的金属熔体在挡流部的作用下进入引流管，经过滤室过滤，然后通过金属熔体出口流出装置，实现金属熔体的连续净化。
本发明的有益效果是：采用上述结构的净化装置，通过沉降机构的多块斜板的沉降作用，提高了金属熔体中夹杂物的沉降速率，缩短了沉降时间，提高了沉降效果；通过设在隔板与金属出口通道之间的过滤室，提高了金属熔体的净化效果，实现了金属熔体的连续净化。
附图说明
图1是金属熔体单级净化装置的立体示意图；
图2是金属熔体单级净化装置的平面示意图；
图3是金属熔体双级净化装置的立体示意图；
图4是金属熔体双级净化装置的平面示意图；
图5是本发明的引流管的截面示意图。
图中，1—壳体，2—隔板，3—金属熔体出口，4—金属熔体入口，5—引流管，6—引流板，7—斜板，8—第一过滤板，9—最下方斜板，10—支撑板，11—连接板，12—上部排渣口，13—第二过滤板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细说明。
实施例一，参见图1和图2，所示的金属熔体的单级净化装置，包括壳体1和隔板2，所述隔板2竖向置于壳体1内并将壳体1分隔为过滤室和沉降室，所述隔板2上设有多个连通过滤室和沉降室的集流孔，所述沉降室内设有沉降机构，所述沉降室侧壁设置金属熔体入口4；所述过滤室上方设置金属熔体出口3，过滤室内设有第一过滤板8，所述第一过滤板固定于金属熔体出口3和位置最高的集流孔之间。所述壳体1顶部设有上部排渣口12，所述上部排渣口12位于沉降机构的右上方，上部排渣口用于舀出密度较金属熔体小的上浮夹杂物。所述金属熔体入口4和沉降室之间固定有第二过滤板13。
所述沉降机构包括多块斜板7、多块引流板6和多根引流管5，所述多块斜板7上下平行设置于壳体1内，相邻斜板7之间形成金属熔体的沉降通道，沉降通道上方开口与金属熔体入口4相通，除最下方斜板9之外，所述斜板7下端与引流板6上部螺栓连接。所述引流板6上设有与引流管5一端配合连接的引流孔，引流板6下部设有朝向金属熔体入口4方向弯折的挡流部，所述挡流部与下面相邻斜板7之间留有容金属熔体流过的间隙。所述引流管5另一端与隔板2上的集流孔配合连接，所述引流管5的截面形状为上端小 、下端大的水滴形，水滴形的引流管使得夹杂物和金属熔体能够完全落入夹杂物收集室，避免汇集在引流管上。引流板6与斜板7之间的间隙保证夹杂物在间隙中能顺利通过，避免堵塞间隙，影响金属熔体和夹杂物的分离。
所述夹杂物收集室所述夹杂物收集室由支撑板10和沉降机构的最下方斜板9围成，所述支撑板10前后两端和底部分别与壳体1内的前后内壁和底部固定连接，最下方斜板9上部与所述支撑板10上端固定连接，最下方斜板9与隔板2之间留有容金属熔体流过的间隙。所述夹杂物收集室位于沉降室下方，夹杂物收集室底部设置放流排渣口。
具体工作时，金属熔体由金属熔体入口4进入壳体1内，然后进入沉降机构，因为金属熔体中大部分的夹杂物的密度较金属熔体更大，使得金属熔体在沿沉降机构中的斜板向下流动的过程中，夹杂物在重力的作用下沉降到斜板7上，沉积到斜板7上的夹杂物沿斜板7向下滑动，通过挡流部与斜板7之间的间隙，落入夹杂物收集室，实现金属熔体和夹杂物的分离，而斜板7上层的金属熔体在挡流部的作用下进入引流管5，经第一过滤板8过滤后，通过金属熔体出口3流出壳体1，实现金属熔体的连续净化。
实施例二，参见图3和图4，所示的金属熔体的双级净化装置，以实施例一的装置类推，在壳体1内依次设置由所述过滤室、所述沉降室和所述夹杂物收集室组成的第一级净化部分和第二级净化部分，所述第一级净化部分的第一过滤板8与第二级净化部分的最下方斜板9通过连接板11固定连接，保证穿过第一级净化部分的引流管5的金属熔体全部经第一级净化部分的第一过滤板8过滤后进入第二级净化部分。通过多次沉降和过滤，进一步提高了金属熔体的净化效果。
具体工作时，金属熔体由金属熔体入口4进入壳体1内，然后经过第一级净化部分的沉降室和过滤室后进入第二级净化部分，再经第二级净化部分净化后由金属熔体出口3流出壳体1，实现金属熔体的连续净化，通过两次沉降和过滤，提高了金属熔体的净化效果。
本发明中应用具体个例对本发明的实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可对本发明进行若干改进，这些改进也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种金属熔体的净化装置，包括壳体（1）和隔板（2），其特征在于：所述隔板（2）竖向置于壳体（1）内并将壳体（1）分隔为过滤室和沉降室，所述隔板（2）上设有多个连通过滤室和沉降室的集流孔，所述沉降室内设有沉降机构，所述沉降室侧壁设置金属熔体入口（4）；所述过滤室上方设置金属熔体出口（3），过滤室内设有第一过滤板（8），所述第一过滤板固定于金属熔体出口（3）和位置最高的集流孔之间；所述沉降室下方为夹杂物收集室，夹杂物收集室底部设置放流排渣口；
所述沉降机构包括多块斜板（7）、多块引流板（6）和多根引流管（5），所述多块斜板（7）上下平行设置于壳体（1）内，相邻斜板（7）之间形成金属熔体的沉降通道，沉降通道上方开口与金属熔体入口（4）相通，除最下方斜板（9）之外，所述斜板（7）下端可拆卸连接有引流板（6）；所述引流板（6）上设有与引流管（5）一端配合连接的引流孔，引流板（6）下部设有朝向金属熔体入口（4）方向弯折的挡流部，所述挡流部与下面相邻斜板（7）之间留有容金属熔体流过的间隙；所述引流管（5）另一端与隔板（2）上的集流孔配合连接；
所述引流管（5）的截面形状为上端小 、下端大的水滴形。
2.根据权利要求1所述的金属熔体的净化装置，其特征在于：最上方的斜板（7）的上端与壳体（1）顶部固定连接。
3.根据权利要求1或2所述的金属熔体的净化装置，其特征在于：所述夹杂物收集室由支撑板（10）和沉降机构的最下方斜板（9）围成，所述支撑板（10）前后两端和底部分别与壳体（1）内的前后内壁和底部固定连接，最下方斜板（9）上部与所述支撑板（10）上端固定连接，最下方斜板（9）与隔板（2）之间留有容金属熔体流过的间隙。
4.根据权利要求1或2所述的金属熔体的净化装置，其特征在于：所述壳体（1）顶部设有上部排渣口（12），所述上部排渣口（12）位于沉降机构的右上方。
5.根据权利要求1或2所述的金属熔体的净化装置，其特征在于：所述金属熔体入口（4）和沉降室之间固定有第二过滤板（13）。
6.根据权利要求1或2所述的金属熔体的净化装置，其特征在于：所述壳体（1）内依次设有多组由所述过滤室、所述沉降室和所述夹杂物收集室组成的净化部分，前一组净化部分的第一过滤板（8）与后一组净化部分的最下方斜板（9）通过连接板（11）固定连接，保证穿过前一组净化部分的引流管（5）的金属熔体全部经前一组净化部分的第一过滤板（8）过滤后进入后一组净化部分的沉降室。
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