CN116875805A - 一种降低铝合金铸锭氢含量的高效在线除气装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种降低铝合金铸锭氢含量的高效在线除气装置，涉及铝合金加工技术领域，该装置包括处理箱和设置在其内部用于对铝料进行加热的加热组件，所示处理箱内部设有用于将惰性气体和铝液充分混合的混料部件，通过混料部件使得液体与气体充分混合，从而完成除气操作，所述处理箱外侧设有用于加料的加料管，处理箱底部设有用于排料的排料管；所述混料部件包括转动设置在处理箱内壁的旋转架，所述旋转架中间位置与搅拌轴连接固定，本申请针对现有需要进行设计，通过对处理箱中心位置进行快速搅拌，同时伴随辅助混料件围绕搅拌轴四周进行搅拌，可以破坏中心搅拌产生的离心力，从而进一步提高了对铝液的混合效果。

Description

一种降低铝合金铸锭氢含量的高效在线除气装置

技术领域

本发明涉及铝合金加工技术领域，具体是一种降低铝合金铸锭氢含量的高效在线除气装置。

背景技术

铝液是指将铝块放置在高温熔炉中进行融化后而形成的金属液体，铝液中通常含有氢气和非金属杂质等杂物，为了保证铝液的品质，需要将铝液中掺杂的氢气和非金属杂物等杂物除去，此时需要用到铝液除气装置；传统的铝液除气装置包括支架、转子、第二叶轮和电机等结构，该铝液除气装置的优点在于，通过在第一叶轮和第二叶轮上设置防松螺钉，以及在第二叶轮上设置搅拌体，延长了除气转子的使用寿命；然而该除气装置由于缺少过滤除杂结构，针对这一问题，现有专利公告号为CN114990354A的专利公布了一种铝液除气装置，使用时通过多结构的相互配合实现对铝液的除气和除杂，从而不需要工作人员手动对漂浮在铝液表面的杂物进行清理，使除气装置的功能更加丰富，值得推广和使用，但是该装置在对铝液充分搅拌的时候搅拌不够均匀，导致除氢气效果不佳，并且传统的这种除氢气方式是使得氢气从底部喷出，这种气液混合方式混合效果不佳，也不利于氢气的排出。

基于此，现在提供一种降低铝合金铸锭氢含量的高效在线除气装置，可以消除现有装置存在的弊端。

发明内容

本发明的目的在于提供一种降低铝合金铸锭氢含量的高效在线除气装置，以解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种降低铝合金铸锭氢含量的高效在线除气装置，包括处理箱和设置在其内部用于对铝料进行加热的加热组件，所示处理箱内部设有用于将惰性气体和铝液充分混合的混料部件，通过混料部件使得液体与气体充分混合，从而完成除气操作，所述处理箱外侧设有用于加料的加料管，处理箱底部设有用于排料的排料管；所述混料部件包括转动设置在处理箱内壁的旋转架，所述旋转架中间位置与搅拌轴连接固定，所述搅拌轴上端贯穿处理箱顶部与驱动电机的输出端连接固定，所述驱动电机侧面与定位座固定连接，所述定位座设置在处理箱上端，所述搅拌轴下端外侧分布有多个用于对铝液充分搅拌的第一搅拌杆，所述搅拌轴内部设有用于导气的缓存通道，所述缓存通道下端通过竖直通道与搅拌轴外侧的喷气管连通，所述喷气管上侧设有用于吹气的喷气孔，所述缓存通道连接用于提供惰性气体的供气组件。

在上述技术方案的基础上，本发明还提供以下可选技术方案：

在一种可选方案中：所述旋转架上设有与第一搅拌杆相配合用于对铝液进行搅拌的辅助混料件，辅助混料件包括滑动设置在旋转架上的往复滑座，所述往复滑座上设有一个竖直设置的提升筒，所述提升筒中间位置设置有提升轴，所述提升轴下端设有用于对铝液上推的推料叶片，所述提升轴上端连接用于带动其转动的传动单元，所述提升轴外侧分布有多个活动杆，活动杆的进气位置设有单向阀，所述提升筒内壁设有与活动杆相配合的固定杆，这样活动杆在随着提升轴快速转动的时候会与固定杆相配合完成对铝液和气体的快速切割，所述活动杆表面分布有喷气孔，所述提升轴内部设有导气通道，导气通道与活动杆内腔连通，所述提升轴上端通过弹性导气管组与缓存通道连通，这样就可以将缓存通道内部的气体送入提升轴中，从而实现惰性气体和铝液的局部混合，所述提升筒上端外侧设有将铝液排出的回料管，所述提升轴下端连接设置在提升筒外侧的竖杆，每个竖杆外侧布置有多个第二搅拌杆，所述第二搅拌杆与第一搅拌杆交错设置。

在一种可选方案中：第二搅拌杆和第一搅拌杆都为扁平结构，所述第二搅拌杆和第一搅拌杆与水平面呈锐角设置，这样就可以利用两个搅拌杆拨动铝液撞击，提高混合效果。

在一种可选方案中：与往复滑座相对的所述旋转架下端通过吊杆连接一个刮料板，所述刮料板与处理箱内壁贴合。

在一种可选方案中：所述处理箱内部还设有用于对铝液进行过滤的过滤单元，所述过滤单元包括设置在处理箱内壁的过滤斗，所述过滤斗底部为斜面结构，过滤斗底部设有用于过滤的过滤网，所述处理箱外侧设有与收集箱，所述收集箱上端设有活动门，所述收集箱与排渣口与过滤斗连通，所述旋转架下端通过连杆与刮料片连接，所述刮料片下端与过滤斗的过滤面接触。

在一种可选方案中：所述弹性导气管组包括转动设置在提升轴上端的缓存箱，所述缓存箱右侧连通有一个活塞管，所述活塞管端部滑动套设有一个活塞筒，所述活塞筒另一端与缓存通道连通，所述活塞筒的进气口位置设有单向阀，所述活塞管端部设有与活塞筒内壁相配合的活塞块，所述缓存箱和活塞筒之间通过复位弹簧连接。

在一种可选方案中：所述传动单元包括设置在提升轴上的从动齿轮，所述从动齿轮与齿环相互啮合，所述齿环为椭圆结构，所述齿环外侧通过定位杆与处理箱内壁连接。

在一种可选方案中：所述供气组件包括转动设置在处理箱上端的环状箱，所述环状箱与搅拌轴转动设置，所述缓存通道所在的搅拌轴表面设有与环状箱连通的通口，所述环状箱的进气端通过供气导管与供气罐连通，所述供气导管上设有用于对供气导管内部的惰性气体进行加热的加热环，所述供气导管上还设有一个预热箱，所述预热箱所在的供气导管表面分布有换热翅片，所述预热箱的进气端与处理箱连通，所述预热箱右上侧设有用于排气的排气管。

相较于现有技术，本发明的有益效果如下：

1、本申请针对现有需要进行设计，通过对处理箱中心位置进行快速搅拌，同时伴随辅助混料件围绕搅拌轴四周进行搅拌，可以破坏中心搅拌产生的离心力，这里的辅助搅拌可以沿着处理箱的径向往复移动，从而进一步提高了对铝液的混合效果；

2、本申请在对铝液进行搅拌的同时，还可以在中心位置产生向上的气泡，从而对铝液进行整体上的除氢气处理，另外还在提升筒内部形成局部精细气液混合，从而实现循环精细除气，保证了产品整体的除气效果；

3、本申请可以对铝液进行循环过滤，过滤的同时还可以将杂质进行刮料和收集，便于保证过滤的效果，同时也方便后期的除杂；

4、本申请这里在进行小范围精细除氢气的同时还可以对惰性气体进行增压处理，使得惰性气体快速喷出，提高了气液混合效果，本申请中还可以对排气进行引导，利用排气中的余热对进气进行加热，避免进气温度过低的问题。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为本发明内部旋转架的结构示意图。

图4为本发明的活塞筒结构示意图。

附图标记注释：处理箱11、缓存箱12、复位弹簧13、活塞管14、活塞块15、活塞筒16、定位座17、驱动电机18、缓存通道19、环状箱20、加热环21、预热箱22、排气管23、供气导管24、供气罐25、齿环26、旋转架27、过滤斗28、吊杆29、刮料板30、第一搅拌杆31、喷气孔32、喷气管33、搅拌轴34、固定杆35、活动杆36、推料叶片38、提升轴37、提升筒39、第二搅拌杆40、刮料片41、排渣口42、收集箱43、回料管44、往复滑座45、从动齿轮46 。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

在一个实施例中，如图1-图4所示，一种降低铝合金铸锭氢含量的高效在线除气装置，包括处理箱11和设置在其内部用于对铝料进行加热的加热组件，所示处理箱11内部设有用于将惰性气体和铝液充分混合的混料部件，通过混料部件使得液体与气体充分混合，从而完成除气操作，所述处理箱11外侧设有用于加料的加料管，处理箱11底部设有用于排料的排料管；

所述混料部件包括转动设置在处理箱11内壁的旋转架27，所述旋转架27中间位置与搅拌轴34连接固定，所述搅拌轴34上端贯穿处理箱11顶部与驱动电机18的输出端连接固定，所述驱动电机18侧面与定位座17固定连接，所述定位座17设置在处理箱11上端，所述搅拌轴34下端外侧分布有多个用于对铝液充分搅拌的第一搅拌杆31，所述搅拌轴34内部设有用于导气的缓存通道19，所述缓存通道19下端通过竖直通道与搅拌轴34外侧的喷气管33连通，所述喷气管33上侧设有用于吹气的喷气孔32，所述缓存通道19连接用于提供惰性气体的供气组件，通过供气组件为缓存通道19内部提供源源不断的惰性气体，配合第一搅拌杆31的混料，从而使得惰性气体与铝液充分混合，有助于为其除氢气；

所述旋转架27上设有与第一搅拌杆31相配合用于对铝液进行搅拌的辅助混料件，辅助混料件包括滑动设置在旋转架27上的往复滑座45，所述往复滑座45上设有一个竖直设置的提升筒39，所述提升筒39中间位置设置有提升轴37，所述提升轴37下端设有用于对铝液上推的推料叶片38，所述提升轴37上端连接用于带动其转动的传动单元，所述提升轴37外侧分布有多个活动杆36，活动杆36的进气位置设有单向阀，所述提升筒39内壁设有与活动杆36相配合的固定杆35，这样活动杆36在随着提升轴37快速转动的时候会与固定杆35相配合完成对铝液和气体的快速切割，所述活动杆36表面分布有喷气孔，所述提升轴37内部设有导气通道，导气通道与活动杆36内腔连通，所述提升轴37上端通过弹性导气管组与缓存通道19连通，这样就可以将缓存通道19内部的气体送入提升轴37中，从而实现惰性气体和铝液的局部混合，这里的局部混合为小空间混合，有助于除去铝液中的氢气，所述提升筒39上端外侧设有将铝液排出的回料管44，所述提升轴37下端连接设置在提升筒39外侧的竖杆，每个竖杆外侧布置有多个第二搅拌杆40，所述第二搅拌杆40与第一搅拌杆31交错设置，这样在提升轴37的带动下，第二搅拌杆40在提升筒39外侧快速转动，第二搅拌杆40与第一搅拌杆31交错搅拌，有效的提高了对铝液的混合效果，所述处理箱11内部还设有用于对铝液进行过滤的过滤单元，通过过滤单元可以对铝液进行过滤，从而去除铝材中的杂质；

与往复滑座45相对的所述旋转架27下端通过吊杆29连接一个刮料板30，所述刮料板30与处理箱11内壁贴合，这样在旋转架27转动的时候，刮料板30会将边缘的铝液进行刮动，从而消除混合死角；

所述过滤单元包括设置在处理箱11内壁的过滤斗28，所述过滤斗28底部为斜面结构，过滤斗28底部设有用于过滤的过滤网，所述处理箱11外侧设有与收集箱43，所述收集箱43上端设有活动门，所述收集箱43与排渣口42与过滤斗28连通，所述旋转架27下端通过连杆与刮料片41连接，所述刮料片41下端与过滤斗28的过滤面接触，在铝液沿着回料管44排出的时候，铝液会落入过滤斗28中，完成过滤，过滤完毕后杂质会滞留在过滤斗28中，在旋转架27快速转动的时候，刮料片41会将过滤斗28过滤面堆积的杂质进行堆积，杂质会沿着排渣口42进入收集箱43中，便于对杂质的汇集，需要注意的是，这里的回料管44的投影始终落在过滤斗28中；

需要注意的是，收集箱43上也有加热组件，避免铝液液化，所述收集箱43底部设有与处理箱11内部连通的回流口，回流口处于设有滤网；

所述弹性导气管组包括转动设置在提升轴37上端的缓存箱12，所述缓存箱12右侧连通有一个活塞管14，所述活塞管14端部滑动套设有一个活塞筒16，所述活塞筒16另一端与缓存通道19连通，所述活塞筒16的进气口位置设有单向阀，所述活塞管14端部设有与活塞筒16内壁相配合的活塞块15，所述缓存箱12和活塞筒16之间通过复位弹簧13连接，在复位弹簧13的作用下，活塞管14和活塞筒16的会处于压缩的状态，这样就可以为提升筒39向外滑动提供动力，从而使得从动齿轮46与齿环26始终保持紧压接触；这里当往复滑座45在旋转架27上滑动的时候，活塞块15在活塞筒16内壁滑动的时候会挤压气体，从而使得气体内压增大，这样就可以使得气体从活动杆36上高速喷出，有助于提高气液混合效果；

所述传动单元包括设置在提升轴37上的从动齿轮46，所述从动齿轮46与齿环26相互啮合，所述齿环26为椭圆结构，所述齿环26外侧通过定位杆与处理箱11内壁连接，这样在往复滑座45随着旋转架27一起转动的时候，齿环26与从动齿轮46相配合，使得提升轴37快速转动；

所述供气组件包括转动设置在处理箱11上端的环状箱20，所述环状箱20与搅拌轴34转动设置，所述缓存通道19所在的搅拌轴34表面设有与环状箱20连通的通口，所述环状箱20的进气端通过供气导管24与供气罐25连通，所述供气导管24上设有用于对供气导管24内部的惰性气体进行加热的加热环21，所述供气导管24上还设有一个预热箱22，所述预热箱22所在的供气导管24表面分布有换热翅片，所述预热箱22的进气端与处理箱11连通，所述预热箱22右上侧设有用于排气的排气管23，这样就可以将处理箱11内部的气体引入预热箱22中，利用排气中的热量对进入的惰性气体进行预热，再配合加热环21对惰性气体进一步加热，避免进气温度过低影响铝液的温度。

上述实施例公布了一种降低铝合金铸锭氢含量的高效在线除气装置，在实际使用时，将铝液送入处理箱11内部，维持铝液处于液体状态，然后通过供气组件提供足够的惰性气体，通过驱动电机18带动搅拌轴34转动，搅拌轴34带动第一搅拌杆31转动，从而对铝液进行搅拌混合，搅拌的过程中，惰性气体会沿着喷气孔32喷出，从而辅助铝液中的氢气排出，在搅拌轴34的带动下，旋转架27可以在处理箱11内部转动，旋转架27上的往复滑座45会随着一起转动，在传动单元的作用下，提升轴37可以不断的转动，这样活动杆36在随着提升轴37快速转动的时候会与固定杆35相配合完成对铝液和气体的快速切割，所述活动杆36表面分布有喷气孔，所述提升轴37内部设有导气通道，导气通道与活动杆36内腔连通，所述提升轴37上端通过弹性导气管组与缓存通道19连通，这样就可以将缓存通道19内部的气体送入提升轴37中，从而实现惰性气体和铝液的局部混合，这里的局部混合为小空间混合，有助于除去铝液中的氢气，与此同时，铝液会落入过滤斗28中，完成过滤，过滤完毕后杂质会滞留在过滤斗28中，在旋转架27快速转动的时候，刮料片41会将过滤斗28过滤面堆积的杂质进行堆积，杂质会沿着排渣口42进入收集箱43中，便于对杂质的汇集。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种降低铝合金铸锭氢含量的高效在线除气装置，包括处理箱（11）和设置在其内部用于对铝料进行加热的加热组件，所示处理箱（11）内部设有用于将惰性气体和铝液充分混合的混料部件，所述处理箱（11）外侧设有用于加料的加料管，处理箱（11）底部设有用于排料的排料管；所述混料部件包括转动设置在处理箱（11）内壁的旋转架（27）；

其特征在于，所述旋转架（27）中间位置与搅拌轴（34）连接固定，所述搅拌轴（34）上端贯穿处理箱（11）顶部与驱动电机（18）的输出端连接固定，所述驱动电机（18）侧面与定位座（17）固定连接，所述定位座（17）设置在处理箱（11）上端，所述搅拌轴（34）下端外侧分布有多个用于对铝液充分搅拌的第一搅拌杆（31），所述搅拌轴（34）内部设有用于导气的缓存通道（19），所述缓存通道（19）下端通过竖直通道与搅拌轴（34）外侧的喷气管（33）连通，所述喷气管（33）上侧设有用于吹气的喷气孔（32），所述缓存通道（19）连接用于提供惰性气体的供气组件。

2.根据权利要求1所述的降低铝合金铸锭氢含量的高效在线除气装置，其特征在于，所述旋转架（27）上设有与第一搅拌杆（31）相配合用于对铝液进行搅拌的辅助混料件，辅助混料件包括滑动设置在旋转架（27）上的往复滑座（45），所述往复滑座（45）上设有一个竖直设置的提升筒（39），所述提升筒（39）中间位置设置有提升轴（37），所述提升轴（37）下端设有用于对铝液上推的推料叶片（38），所述提升轴（37）上端连接用于带动其转动的传动单元，所述提升轴（37）外侧分布有多个活动杆（36），活动杆（36）的进气位置设有单向阀，所述提升筒（39）内壁设有与活动杆（36）相配合的固定杆（35），这样活动杆（36）在随着提升轴（37）快速转动的时候会与固定杆（35）相配合完成对铝液和气体的快速切割，所述活动杆（36）表面分布有喷气孔，所述提升轴（37）内部设有导气通道，导气通道与活动杆（36）内腔连通，所述提升轴（37）上端通过弹性导气管组与缓存通道（19）连通，这样就可以将缓存通道（19）内部的气体送入提升轴（37）中，从而实现惰性气体和铝液的局部混合，所述提升筒（39）上端外侧设有将铝液排出的回料管（44），所述提升轴（37）下端连接设置在提升筒（39）外侧的竖杆，每个竖杆外侧布置有多个第二搅拌杆（40），所述第二搅拌杆（40）与第一搅拌杆（31）交错设置。

3.根据权利要求2所述的降低铝合金铸锭氢含量的高效在线除气装置，其特征在于，第二搅拌杆（40）和第一搅拌杆（31）都为扁平结构，所述第二搅拌杆（40）和第一搅拌杆（31）与水平面呈锐角设置。

4.根据权利要求1所述的降低铝合金铸锭氢含量的高效在线除气装置，其特征在于，与往复滑座（45）相对的所述旋转架（27）下端通过吊杆（29）连接一个刮料板（30），所述刮料板（30）与处理箱（11）内壁贴合。

5.根据权利要求2所述的降低铝合金铸锭氢含量的高效在线除气装置，其特征在于，所述处理箱（11）内部还设有用于对铝液进行过滤的过滤单元，所述过滤单元包括设置在处理箱（11）内壁的过滤斗（28），所述过滤斗（28）底部为斜面结构，过滤斗（28）底部设有用于过滤的过滤网，所述处理箱（11）外侧设有与收集箱（43），所述收集箱（43）上端设有活动门，所述收集箱（43）与排渣口（42）与过滤斗（28）连通，所述旋转架（27）下端通过连杆与刮料片（41）连接，所述刮料片（41）下端与过滤斗（28）的过滤面接触。

6.根据权利要求2所述的降低铝合金铸锭氢含量的高效在线除气装置，其特征在于，述弹性导气管组包括转动设置在提升轴（37）上端的缓存箱（12），所述缓存箱（12）右侧连通有一个活塞管（14），所述活塞管（14）端部滑动套设有一个活塞筒（16），所述活塞筒（16）另一端与缓存通道（19）连通，所述活塞筒（16）的进气口位置设有单向阀，所述活塞管（14）端部设有与活塞筒（16）内壁相配合的活塞块（15），所述缓存箱（12）和活塞筒（16）之间通过复位弹簧（13）连接。

7.根据权利要求2所述的降低铝合金铸锭氢含量的高效在线除气装置，其特征在于，所述传动单元包括设置在提升轴（37）上的从动齿轮（46），所述从动齿轮（46）与齿环（26）相互啮合，所述齿环（26）为椭圆结构，所述齿环（26）外侧通过定位杆与处理箱（11）内壁连接。

8.根据权利要求1所述的降低铝合金铸锭氢含量的高效在线除气装置，其特征在于，所述供气组件包括转动设置在处理箱（11）上端的环状箱（20），所述环状箱（20）与搅拌轴（34）转动设置，所述缓存通道（19）所在的搅拌轴（34）表面设有与环状箱（20）连通的通口，所述环状箱（20）的进气端通过供气导管（24）与供气罐（25）连通，所述供气导管（24）上设有用于对供气导管（24）内部的惰性气体进行加热的加热环（21），所述供气导管（24）上还设有一个预热箱（22），所述预热箱（22）所在的供气导管（24）表面分布有换热翅片，所述预热箱（22）的进气端与处理箱（11）连通，所述预热箱（22）右上侧设有用于排气的排气管（23）。