CN117327907A - 一种铝液净化精炼剂与氯气共存系统及工艺 - Google Patents

Abstract

本申请涉及铝液精炼净化的技术领域，尤其是涉及一种铝液净化精炼剂与氯气共存系统及工艺，其包括精炼剂输送模块、氩气输送模块、氯气输送模块和连接模块，所述精炼剂输送模块、所述氯气输送模块均与所述氩气输送模块连接且形成两套通路经过连接模块与精炼机的旋转接头连接。本申请具有降低成本的效果。

Description

一种铝液净化精炼剂与氯气共存系统及工艺

技术领域

本申请涉及铝液精炼净化的技术领域，尤其是涉及一种铝液净化精炼剂与氯气共存系统及工艺。

背景技术

目前，在铝合金铸件中，材料的可靠性以及铸件的性能会因为夹杂物的存在面对极大的威胁。铝合金熔体中的夹杂物会导致氢难以除去，影响除气的效果。铝熔体中的夹杂物和氢之间存在相互作用，一般来说，铝液中氧化夹杂物越多，所吸附的氢也就越多，导致氢含量增加，促进了铸件中气孔的形成，影响着性能的高低。基体的连续性会被夹杂物的存在而破坏，提供疲劳裂纹萌生的核心，造成应力集中，促进裂纹扩展，使得零件的抗疲劳能力降低，伸长率和抗拉强度等零件的力学性能会严重被恶化，造成产品的早期失效。

现有技术中，在进行铝液净化时，有两种方式，其中一种通过氩气带动精炼剂进入铝液精炼机中，进行铝熔液净化，该种净化方式一般是用于去除氢气和氧化渣；另一种通过氩气带动氯气进入铝液精炼机中，进行铝熔液净化，该种净化方式一般是用于去除氢气和碱金属。

在实现本申请过程中，发明人发现该技术中至少存在如下问题，客户需要去除氢气和氧化渣的铝液时，需要用一套设备，客户需要去除氢气和碱金属的铝液时，则需要另一套精炼设备，使得加工方需要两套设备，导致成本大大提升。

发明内容

为了降低成本，本申请提供一种铝液净化精炼剂与氯气共存系统及工艺。

第一方面，本申请提供的一种铝液净化精炼剂与氯气共存系统，采用如下的技术方案：

一种铝液净化精炼剂与氯气共存系统，包括精炼剂输送模块、氩气输送模块、氯气输送模块和连接模块，所述精炼剂输送模块、所述氯气输送模块均与所述氩气输送模块连接且形成两套通路经过连接模块与精炼机的旋转接头连接。

通过采用上述技术方案，根据客户需求进行去除氢气和氧化渣时，氩气输送模块输送氩气经过精炼剂输送模块并携带精炼剂通过旋转接头进入铝液内，对铝液内的氢气和氧化渣进行去除，当需要去除氢气和碱金属时，通过通路的改变，切断精炼剂和氩气的输送，用氩气输送氯气进入旋转接头内参与铝液的净化；通过上述设置，使得两个系统共用一个氩气输送模块，降低了设备成本，通过连接模块共用一个出端，减少精炼机的多余购置，降低成本。

可选的，所述氩气输送模块包括氩气罐、第一管路和第二管路，所述第一管路和所述第二管路均设置于所述氩气罐上，所述第一管路与所述精炼剂输送模块连接且输送精炼剂并与所述连接模块连接；所述第二管路与所述氯气输送模块连接且与氯气混合并通过连接模块与旋转接头连接。

通过采用上述技术方案，根据客户需求，选择氩气输送精炼剂还是氯气，氩气罐内的氩气经过第一管路携带精炼剂进入铝液中参与净化工作，或是氩气经过第二管路携带氯气进入铝液中参与净化工作，设置的氩气输送模块，为单独的两个通路，不会有氯气和精炼剂接触的几率，同时由于管路输送要求不同，可根据腐蚀性氯气管道选择高标准316L的不锈钢材质，精炼剂输送管道选择材质较差一点的管道，进一步降低成本。

可选的，所述连接模块包括三通管和连通管，所述连通管与旋转接头连接保持相对静止，所述三通管设置于所述连通管上，所述第一管路和所述第二管路分别与所述三通管的两个进口连接且连通。

通过采用上述技术方案，根据客户需求，选择氩气输送精炼剂还是氯气，氩气罐内的氩气经过第一管路携带精炼剂进入三通管内，然后经过三通管进入连通管内，然后经过旋转接头进入铝液中参与净化工作，或是氩气经过第二管路携带氯气进入三通管然后经过连通管进入铝液中参与净化工作，设置的连接模块结构简单，通过三通管使得精炼剂或氯气在精炼机近处进入铝液，连通管相对于旋转接头转动，减少外部管路旋转，便于管道维护且保证管道的密封性。

可选的，所述连接模块还包括第一旁路，所述第一旁路与所述氩气罐连接且与所述第一管路靠近所述连通管的一端连通。

通过采用上述技术方案，当对铝液供给氯气和氩气前，可通过第一旁路将第一管路内滞留的精炼剂吹出，并在氯气和氩气输送时通过第一旁路往第一管路内供给氩气，减少氯气进入第一管路内，使得减少氯气对第一管路或精炼剂输送模块的腐蚀，减少设备损坏。

可选的，所述连接模块还包括第二旁路，所述第二旁路与所述氩气罐连接且与所述第二管路靠近所述连通管的一端连通。

通过采用上述技术方案，在精炼剂和氩气输送时通过第二旁路往第二管路内供给氩气，减少精炼剂进入第二管路内，使得减少精炼剂封堵第二管路或氯气输送模块的腐蚀，减少设备损坏；且第二旁路避过拉板器精炼设备上的阀门，由于氯气输送模块的阀门成本较大，减少阀门的频繁开关，延长阀门的使用寿命，降低成本。

可选的，所述连接模块还包括止逆管路，所述止逆管路与所述氩气罐连通且与所述旋转接头连通，用于减少炉内精炼剂或氯气进入旋转接头和所述连通管之间。

通过采用上述技术方案，在往精炼机中输送氯气和氩气或精炼剂和氩气时，通过旋转接头进入精炼机内，精炼机内有压力，通过止逆管路的设置，减少炉内的铝液和添加的物质进入旋转接头内对旋转接头造成损伤。

可选的，所述第一旁路的所述第一管路的连通处位于所述精炼剂输送模块出料位置靠近连通管的一侧且靠近出料位置。

通过采用上述技术方案，当对铝液供给氯气和氩气前，可通过第一旁路将第一管路内滞留的精炼剂吹出，减少两者的混合影响铝液的净化。

可选的，所述氯气输送模块包括氯气罐、供氯管、第一控制阀、供氩管和第二控制阀，所述供氯管设置于所述氯气罐上且与所述第一管路连接，所述第一控制阀设置于所述供氯管上；所述供氩管与所述氩气罐连接且与所述第一管路连接，所述第二控制阀设置于所述供氩管上。

通过采用上述技术方案，在进行氯气的供应时，氯气罐将氯气输送至供氯管内，然后进入第二管路内，氩气经过氩气罐进入供氩管内，然后经过供氩管进入第二管路内与氯气混合，然后经过第二管路进入精炼机中；设置的氯气输送模块，当不需要氯气供应时关闭第一控制阀和第二控制阀，依靠第二旁路进行氩气供应，以减少氯气输送模块泄漏导致的精炼剂封堵第一管路，降低维护成本。

第二方面，本申请提供的一种铝液净化工艺，采用如下的技术方案：

一种铝液净化工艺，包括：S1、获取客户需求；

S2、精炼；

S2.1、根据客户需求选择供精炼剂和氩气或者氯气和氩气进入精炼机；

S2.2、选择完毕后，在另一支路持续通入氩气，减少供剂回流；

S3、在精炼完毕后用氩气进行吹扫管路。

通过采用上述技术方案，根据客户需求，选择精炼方式，当客户需要进行除氢气和氧化渣时，往精炼机中输送精炼剂和氩气，另一支路进行氩气的输送，保证另一支路内有气体存在，减少精炼剂进入；并在铝液净化完毕后，用氩气对管路进行吹扫，减少管路内精炼剂的存在，减少精炼剂受潮粘附在管道内，减少管道的损坏，降低成本；同时两个支路可进行互换，使得设备的适用性提高，且减少设备的购置成本。

可选的，在吹扫完毕后，可切换另一支路供给氯气和氩气或精炼剂和氩气，双重除杂，

通过采用上述技术方案，在一项净化工序完毕后，不需要更换精炼机，直接进行管道内余剂的吹扫，然后用另一支路供给不同的精炼材料，使得同一铝液经过两种净化，以满足客户更高的需求，降低了更换管路和精炼机造成的能源和人力损耗，节约成本。

综上所述，本申请包括以下有益技术效果：

1.根据客户需求进行去除氢气和氧化渣时，氩气输送模块输送氩气经过精炼剂输送模块并携带精炼剂通过旋转接头进入铝液内，对铝液内的氢气和氧化渣进行去除，当需要去除氢气和碱金属时，通过通路的改变，切断精炼剂和氩气的输送，用氩气输送氯气进入旋转接头内参与铝液的净化；通过上述设置，使得两个系统共用一个氩气输送模块，降低了设备成本，通过连接模块共用一个出端，减少精炼机的多余购置，降低成本；

2.在进行氯气的供应时，氯气罐将氯气输送至供氯管内，然后进入第二管路内，氩气经过氩气罐进入供氩管内，然后经过供氩管进入第二管路内与氯气混合，然后经过第二管路进入精炼机中；设置的氯气输送模块，当不需要氯气供应时关闭第一控制阀和第二控制阀，依靠第二旁路进行氩气供应，以减少氯气输送模块泄漏导致的精炼剂封堵第一管路，降低维护成本；

3.在一项净化工序完毕后，不需要更换精炼机，直接进行管道内余剂的吹扫，然后用另一支路供给不同的精炼材料，使得同一铝液经过两种净化，以满足客户更高的需求，降低了更换管路和精炼机造成的能源和人力损耗，节约成本。

附图说明

图1为本申请实施例中铝液净化精炼剂与氯气共存系统图；

图2为本申请实施例中旋转接头内部结构图。

附图标记：100、精炼剂输送模块；110、储料罐；120、螺旋送料机；130、排料管；200、氩气输送模块；210、氩气罐；220、第一管路；230、第二管路；300、氯气输送模块；310、氯气罐；320、供氯管；330、第一控制阀；340、供氩管；350、第二控制阀；400、连接模块；410、三通管；420、连通管；430、第一旁路；440、第二旁路；450、止逆管；500、旋转接头。

具体实施方式

以下结合附图1-图2对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种铝液净化精炼剂与氯气共存系统。

参考图1和图2，铝液净化精炼剂与氯气共存系统，包括精炼剂输送模块100、氩气输送模块200、氯气输送模块300和与旋转接头500连接的连接模块400，氩气输送模块200与精炼剂输送模块100连接且将其输送至连接模块400处，然后经过连接模块400进入精炼机旋转接头500内，氩气输送模块200与氯气输送模块300连接并将氯气输送至连接模块400处，然后经过连接模块400将氯气和氩气输送至旋转接头500处，参与铝液净化。

精炼剂输送模块100包括储料罐110，储料罐110内充斥有精炼剂粉剂，储料罐110的下方开设有出料孔，出料孔处设置有螺杆输送机，螺杆输送机横向设置且与出料孔连通，螺杆输送机上固定连接有排料管130，排料管130与螺杆输送机连通，且排料管130与氩气输送模块200连接；为了便于储料罐110内的精炼剂排出，储料罐110上固定连接有平压管，平压管的另一端与氩气输送模块200连接。

氩气输送模块200包括氩气罐210，氩气罐210上设置有第一管路220和第二管路230，第一管路220与排料管130远离储料罐110的一端连通，且第一管路220的另一端与连接模块400连接，平压管与第一管路220连接且连通；第二管路230与氯气输送模块300连接，第二管路230与连接模块400连接。

氯气输送模块300包括放置于一侧的氯气罐310，氯气罐310上固定连接有供氯管320，供氯管320上固定连接有第一控制阀330，供氯管320远离氯气罐310的一端与第一管路220连接；氩气罐210上设置有供氩管340，供氩管340远离氩气罐210的一端与供氯管320靠近第一管路220的一端连接且连通，供氩管340上固定连接有第二控制阀350。

连接模块400包括固定连接在供氩管340上的第二旁路440，第二旁路440绕过第二控制阀350且固定连接有流量阀或流量计；第一管路220上旁通有第一旁路430，第一旁路430绕过排料管130的两侧，用于吹扫第一管路220内的精炼剂；第一管路220和第二管路230共同固定连接有一个三通管410，三通管410的两个通路分别与第一管路220和第二管路230连通，三通管410的另一个通路固定连接有一个连通管420，连通管420与旋转接头500转动连接并延伸至精炼机内；为了减少通入精炼机内的精炼剂或者氯气进入连通管420和旋转接头500之间的间隙内，第一管路220上固定连接有一个止逆管450，止逆管450与旋转接头500连接且与旋转接头500和连通管420之间的转动间隙连通。

本实施例中所有管路均可根据需求设置流量计、控制阀门和流量阀等。

本申请实施例一种铝液净化精炼剂与氯气共存系统的实施原理为：在进行铝液净化时，根据客户的除渣需求，进行调节，当客户需要去除氢气和氧化渣时，氩气通过第一管路220输送氩气进入三通管410内，然后经过三通管410进入连通管420内，然后进入精炼机内，同时螺旋输送机启动，平压管往储料罐110内供氩气，螺旋输送机通过出料孔输送精炼剂落在排料管130内，然后经过第一管路220内的氩气将精炼剂输送至旋转接头500内，参与铝液的净化，同时氩气经过供氩管340输送至第二旁路440内，然后经过第二管路230输送至三通管410内，然后经过连通管420输送至旋转接头500内，减少精炼剂进入第二管路230内；同时氩气经过止逆管450输送至旋转接头500内，减少精炼剂进入旋转接头500和连通管420之间的间隙内。

当客户需要去除氢气和碱金属时，氩气经过供氩管340和第二控制阀350进入第二管路230内，同时氯气罐310内的氯气经过供氯管320输送至第二管路230内与氩气混合，然后混合后的气体通过第二管路230输送至三通管410内，然后经过三通管410输送至连通管420内，参与铝液的净化；同时氩气经过第一旁路430输送至第一管路220内，然后经过第一管路220对三通管410进行缓慢供给氩气，减少氯气进入第一管路220内。

当上述任意一项去渣工艺完成后，通过第一旁路430或第二旁路440供氩气，使得管道内没有精炼剂和氯气的滞留。

本申请实施例还公开一种铝液净化工艺。

铝液净化工艺，包括：

S1、获取客户需求，跟客户沟通，明确客户的需求；

S2、精炼；

S2.1、根据客户需求选择供精炼剂和氩气或者氯气和氩气进入精炼机；

具体地，当客户对于去除氢气和氧化渣的需求更高时，打开螺旋输送机，同时经过平压管的平压，氩气罐210将氩气经过第一管路220带动精炼剂进入三通管410内，然后经过三通管410进入连通管420内，然后经过连通管420进入精炼机内；

当客户对于去除氢气和碱金属的需求更高时，打开第一控制阀330和第二控制阀350，氯气罐310内的氯气经过供氯管320和第一控制阀330输送至第一管路220内，同时氩气罐210内的氩气经过供氩管340和第二控制阀350输送至第一管路220内与氯气混合，然后输送至精炼机内。

S2.2、选择完毕后，在另一支路持续通入氩气，减少供剂回流；

具体地，在输送精炼机和氩气时，氩气罐210内的氩气经过第二旁路440进入第二管路230内，然后经过第二管路230将氩气输送至三通管410内，然后经过三通管410和连通管420进入精炼机内，减少精炼剂进入第二管路230内；

在输送氯气和氩气时，氩气罐210内的氩气经过第一旁路430进入第一管路220内，然后经过第一管路220往旋转接头500内输送氩气。

S3、在精炼完毕后用氩气进行吹扫管路；

具体地，在该精炼工作完成后，将氩气和精炼剂吹入铝液中，然后继续反应减少管道内的精炼剂封堵管路；或将精炼剂和氩气吹入铝液内，减少管道内的氯气或者倒出铝液时氯气泄漏，形成危险源。

S4、在吹扫完毕后，可切换另一支路供给氯气和氩气或精炼剂和氩气，双重除杂；

具体地，当客户既要求去除氢气、氧化渣和氢气碱金属时，可在进行去除氢气和氧化渣后可将氩气和精炼剂吹拂出管道后，直接打开氯气和氩气的供应，进行铝液的进一步净化，利用之前铝液的温度，直接进行净化，减少对铝液的精炼设备的更换，进行双重除杂。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种铝液净化精炼剂与氯气共存系统，其特征在于，包括精炼剂输送模块（100）、氩气输送模块（200）、氯气输送模块（300）和连接模块（400），所述精炼剂输送模块（100）、所述氯气输送模块（300）均与所述氩气输送模块（200）连接且形成两套通路经过连接模块（400）与精炼机的旋转接头（500）连接。

2.根据权利要求1所述的铝液净化精炼剂与氯气共存系统，其特征在于，所述氩气输送模块（200）包括氩气罐（210）、第一管路（220）和第二管路（230），所述第一管路（220）和所述第二管路（230）均设置于所述氩气罐（210）上，所述第一管路（220）与所述精炼剂输送模块（100）连接且输送精炼剂并与所述连接模块（400）连接；所述第二管路（230）与所述氯气输送模块（300）连接且与氯气混合并通过连接模块（400）与旋转接头（500）连接。

3.根据权利要求2所述的铝液净化精炼剂与氯气共存系统，其特征在于，所述连接模块（400）包括三通管（410）和连通管（420），所述连通管（420）与旋转接头（500）连接保持相对静止，所述三通管（410）设置于所述连通管（420）上，所述第一管路（220）和所述第二管路（230）分别与所述三通管（410）的两个进口连接且连通。

4.根据权利要求3所述的铝液净化精炼剂与氯气共存系统，其特征在于，所述连接模块（400）还包括第一旁路（430），所述第一旁路（430）与所述氩气罐（210）连接且与所述第一管路（220）靠近所述连通管（420）的一端连通。

5.根据权利要求3-4任意一项所述的铝液净化精炼剂与氯气共存系统，其特征在于，所述连接模块（400）还包括第二旁路（440），所述第二旁路（440）与所述氩气罐（210）连接且与所述第二管路（230）靠近所述连通管（420）的一端连通。

6.根据权利要求5所述的铝液净化精炼剂与氯气共存系统，其特征在于，所述连接模块（400）还包括止逆管（450）路，所述止逆管（450）路与所述氩气罐（210）连通且与所述旋转接头（500）连通，用于减少炉内精炼剂或氯气进入旋转接头（500）和所述连通管（420）之间。

7.根据权利要求4所述的铝液净化精炼剂与氯气共存系统，其特征在于，所述第一旁路（430）的所述第一管路（220）的连通处位于所述精炼剂输送模块（100）出料位置靠近连通管（420）的一侧且靠近出料位置。

8.根据权利要求2-4任意一项所述的铝液净化精炼剂与氯气共存系统，其特征在于，所述氯气输送模块（300）包括氯气罐（310）、供氯管（320）、第一控制阀（330）、供氩管（340）和第二控制阀（350），所述供氯管（320）设置于所述氯气罐（310）上且与所述第一管路（220）连接，所述第一控制阀（330）设置于所述供氯管（320）上；所述供氩管（340）与所述氩气罐（210）连接且与所述第一管路（220）连接，所述第二控制阀（350）设置于所述供氩管（340）上。

9.一种采用如权利要求1-8任意一项所述的精炼剂与氯气共存系统的铝液净化工艺，其特征在于，包括：S1、获取客户需求；

S2、精炼；

S2.1、根据客户需求选择供精炼剂和氩气或者氯气和氩气进入精炼机；

S2.2、选择完毕后，在另一支路持续通入氩气，减少供剂回流；

S3、在精炼完毕后用氩气进行吹扫管路。

10.根据权利要求9所述的铝液净化工艺，其特征在于，在吹扫完毕后，可切换另一支路供给氯气和氩气或精炼剂和氩气，双重除杂。