CN118374685A - 一种铝合金铝锭的熔炼净化工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铝合金铝锭的熔炼净化工艺，包括以下步骤：S1、吹气：通过储气罐和进气管向壳体中进气，并通过喷头将惰性气体通入至炉体内的铝熔体中，形成气泡；S2、除气除渣：气泡包裹熔体中的氢进行上浮，本发明涉及铝锭熔炼技术领域。该铝合金铝锭的熔炼净化工艺，气泡携带氧化夹杂上升至液面后，通过液压缸带动转动组件向下移动，从而将收集框移动至液面处，转动组件带动收集框转动，将熔体液面的氧化夹杂物进行收取，收取后液压缸再带动收集框移动至炉体上方，直线驱动组件通过推板将氧化夹杂物进行推动下料，除气的同时便于将上浮的氧化夹杂物进行自动清除，避免上浮后的氧化夹杂随熔体进入下一道工序，提升净化效果。

Description

一种铝合金铝锭的熔炼净化工艺

技术领域

本发明涉及铝锭熔炼技术领域，具体为一种铝合金铝锭的熔炼净化工艺。

背景技术

铝锭是一种工业原材料，通常指高纯度的金属铝，通过电解精炼从铝矿石中提取，并经过精炼、铸造、淬火和加工等工艺生产而成的块状产品，铝锭的形状可以是长方体、圆柱体或其他形状，具有高度纯度和良好的机械性能，广泛应用于航空、汽车、电子、建筑等多个领域，铝锭按化学成分和用途的不同，可以分为多种牌号，如重熔用铝锭、高纯铝锭和铝合金锭等，且按形状和尺寸还可以分为条锭、圆锭、板锭、T形锭等。

参考专利申请号为CN201921334796.9的一种铝合金熔体净化装置，现有的铝锭熔炼净化工艺中，一般采用旋转吹气法达到除气的目的，由于惰性气体通入到熔体内部形成气泡后，气泡在上浮的过程中还能吸附部分氧化夹杂，将其带至液面，但现有的熔炼净化设备在气泡上浮至液面后，其消泡效率较低，并无法将上浮的氧化夹杂进行自动清除，进行下一道工序时影响净化效果。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种铝合金铝锭的熔炼净化工艺，解决了现有的熔炼净化设备在气泡上浮至液面后，其消泡效率较低，并无法将上浮的氧化夹杂进行自动清除的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种铝合金铝锭的熔炼净化工艺，包括以下步骤：

S1、吹气：通过储气罐和进气管向壳体中进气，并通过喷头将惰性气体通入至炉体内的铝熔体中，形成气泡；

S2、除气除渣：气泡包裹熔体中的氢进行上浮，达到除气的目的，气泡在上浮的过程中吸附部分氧化夹杂至熔体液面，通过液压缸和转动组件带动两个收集框对氧化夹杂物进行收取，收取完成后，直线驱动组件通过推板将氧化夹杂物进行推动下料至废料框中，同时气泡排出的气体通过气泵和抽气管进入废气处理箱中；

S3、过滤：经过步骤S2处理后的铝熔体排放至过滤箱中，通过泡沫陶瓷过滤板对熔体中的夹杂物进一步进行过滤，即可得到净化完成的铝熔体。

优选的，所述步骤S1中的喷头进行吹气时，通过防护组件使熔体中的杂质不进入喷头，并通过锁固组件能够对密封板进行拆卸，将防护组件取出炉体进行清理或更换。

优选的，所述液压缸通过架体固定在炉体的外侧，所述液压缸输出轴的一端固定连接有滑动板，所述转动组件设置在滑动板的底部，所述滑动板的底部通过伸缩杆固定连接有盖板，所述炉体的顶部开设有与盖板相适配的通槽，所述气泵固定在废气处理箱的顶部，所述气泵的进气口通过抽气管与炉体的表面相连通。

优选的，所述废料框固定在炉体一侧的顶部，所述转动组件包括电机，所述电机的输出端固定连接有旋转轴，两个所述收集框分别固定在旋转轴表面的两侧，所述收集框的底部固定连接有多个凸刺，所述收集框的背面固定连接有第一滤网，所述推板滑动设置在收集框的内壁，所述直线驱动组件固定在收集框的顶部。

优选的，所述直线驱动组件包括固定壳，所述固定壳内壁的一侧固定连接有马达，且马达的输出端固定连接有螺纹杆，所述螺纹杆的表面螺纹连接有套板，且套板的底部与推板的顶部固定连接，所述套板的顶部与固定壳内壁的顶部滑动连接。

优选的，所述炉体内壁的底部转动有空心套筒，且空心套筒的顶部固定连接有竖杆，所述旋转轴的底部开设有与竖杆相适配的凹槽，且凹槽内壁的两侧均开设有卡槽，所述竖杆的两侧均固定连接有与卡槽相适配的凸块，所述储气罐的出气端通过进气管与空心套筒的底部相连通，所述壳体固定在空心套筒的表面，所述喷头固定在壳体的顶部。

优选的，所述防护组件包括套设在喷头上的多个第二滤网，每两个所述第二滤网之间通过横板固定连接，所述防护组件的两侧分别固定有延伸板和凸板，一侧所述喷头的表面固定连接有限位块，所述凸板的底部固定有限位杆，所述延伸板的一侧贯穿密封板并延伸至密封板的外部。

优选的，所述锁固组件包括固定在炉体表面的第一弯折板和第二弯折板，所述第一弯折板与第二弯折板的一侧均贯穿密封板并延伸至密封板的外部，所述第一弯折板的弯折端开设有活动槽，且活动槽内壁的两侧之间滑动连接有卡杆，所述卡杆的一侧与活动槽内壁的一侧之间固定有弹簧，所述第二弯折板的弯折端开设有与卡杆相适配的固定槽。

优选的，所述炉体表面的底部通过排出管与过滤箱的顶部相连通，所述过滤箱内壁的两侧均固定连接有限位板，所述泡沫陶瓷过滤板活动设置在两个限位板的顶部之间，所述过滤箱的正面通过安装组件设置有防护板，所述泡沫陶瓷过滤板的正面与防护板的背面固定连接。

优选的，所述安装组件包括四个固定在过滤箱正面的螺栓，所述螺栓贯穿出防护板外部的一端套设有防松垫片，所述螺栓的表面且位于防松垫片的前侧螺纹连接有螺母。

(三)有益效果

本发明提供了一种铝合金铝锭的熔炼净化工艺。具备以下有益效果：

(1)、该铝合金铝锭的熔炼净化工艺，气泡携带氧化夹杂上升至液面后，通过液压缸带动转动组件向下移动，从而将收集框移动至液面处，转动组件带动收集框转动，将熔体液面的氧化夹杂物进行收取，收取后液压缸再带动收集框移动至炉体上方，直线驱动组件通过推板将氧化夹杂物进行推动下料，除气的同时便于将上浮的氧化夹杂物进行自动清除，避免上浮后的氧化夹杂随熔体进入下一道工序，提升净化效果。

(2)、该铝合金铝锭的熔炼净化工艺，通过在喷头上方设置防护组件，防止熔体中的杂质等堵塞喷头，通过将卡杆移出固定槽，第一弯折板与第二弯折板转动成直线状态，即可将密封板从炉体上拆下，漏出维护孔，从而便于将防护组件抽出炉体，对其进行清理或更换，操作简单快捷，避免影响喷头的出气效率。

(3)、该铝合金铝锭的熔炼净化工艺，熔体在炉体内进行除气、除杂后，再进入过滤箱中，通过泡沫陶瓷过滤板对熔体中的夹杂物进行过滤，进一步提升净化效果，提高后续产品质量，且泡沫陶瓷过滤板通过安装组件的设置，便于移出过滤箱进行清理或更换。

附图说明

图1为本发明结构的立体图；

图2为本发明炉体结构的剖视图；

图3为本发明图2中A处的局部放大图；

图4为本发明旋转轴与收集框结构的示意图；

图5为本发明固定壳与收集框结构的剖视图；

图6为本发明喷头与防护组件结构的示意图；

图7为本发明图2中S处的局部放大图；

图8为本发明第一弯折板与第二弯折板结构的剖视图；

图9为本发明过滤箱结构的拆分示意图。

图中：1、储气罐；2、进气管；3、壳体；4、喷头；5、炉体；6、液压缸；7、收集框；8、推板；9、废料框；10、气泵；11、废气处理箱；12、过滤箱；13、泡沫陶瓷过滤板；14、密封板；15、架体；16、滑动板；17、盖板；18、通槽；19、电机；20、旋转轴；21、凸刺；22、第一滤网；23、固定壳；24、马达；25、螺纹杆；26、套板；27、空心套筒；28、竖杆；29、凹槽；30、卡槽；31、凸块；32、第二滤网；33、延伸板；34、凸板；35、限位块；36、限位杆；37、第一弯折板；38、第二弯折板；39、活动槽；40、卡杆；41、弹簧；42、固定槽；43、限位板；44、防护板；45、螺栓；46、防松垫片；47、螺母。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本发明提供了一种铝合金铝锭的熔炼净化工艺，包括以下步骤：

S1、吹气：通过储气罐1和进气管2向壳体3中进气，并通过喷头4将惰性气体通入至炉体5内的铝熔体中，形成气泡，储气罐1中储存有惰性气体，惰性气体包括为氮气；

S2、除气除渣：气泡包裹熔体中的氢进行上浮，达到除气的目的，气泡在上浮的过程中吸附部分氧化夹杂至熔体液面，通过液压缸6和转动组件带动两个收集框7对氧化夹杂物进行收取，收取完成后，直线驱动组件通过推板8将氧化夹杂物进行推动下料至废料框9中，便于自动收集，同时气泡排出的气体通过气泵10和抽气管进入废气处理箱11中，防止造成环境污染，凸刺21加快对液面进行消泡，便于气体溢出；

S3、过滤：经过步骤S2处理后的铝熔体排放至过滤箱12中，通过泡沫陶瓷过滤板13对熔体中的夹杂物进一步进行过滤，即可得到净化完成的铝熔体；

本发明实施例中，步骤S1中的喷头4进行吹气时，通过防护组件使熔体中的杂质不进入喷头4，并通过锁固组件能够对密封板14进行拆卸，将防护组件取出炉体5进行清理或更换；

本发明实施例中，步骤S1中的两个壳体3通过竖杆28能够与转动组件相连接，转动组件通过壳体3带动喷头4进行旋转，使气泡均匀的分散到整个熔体中，增加了气体与液体之间的接触面积。

实施例二

在实施例一的基础上，请参阅图1至图5所示，液压缸6通过架体15固定在炉体5的外侧，液压缸6输出轴的一端固定连接有滑动板16，滑动板16滑动设置在两个架体15之间，转动组件设置在滑动板16的底部，滑动板16的底部通过伸缩杆固定连接有盖板17，伸缩杆的设置，使得盖板17对炉体5密封时，便于液压缸6带动转动组件向下移动，炉体5的顶部开设有与盖板17相适配的通槽18，气泵10固定在废气处理箱11的顶部，气泵10的进气口通过抽气管与炉体5的表面相连通；

废料框9固定在炉体5一侧的顶部，炉体5的另一侧同样设置有废料框9，转动组件包括电机19，电机19的输出端固定连接有旋转轴20，两个收集框7分别固定在旋转轴20表面的两侧，收集框7的底部固定连接有多个凸刺21，收集框7的背面固定连接有第一滤网22，在对熔体上的氧化夹杂物进行转动收取时，第一滤网22便于熔体通过，而将氧化夹杂物留在收集框7中，第一滤网22通过泡沫陶瓷材料制成，推板8滑动设置在收集框7的内壁，直线驱动组件固定在收集框7的顶部，直线驱动组件包括固定壳23，固定壳23内壁的一侧固定连接有马达24，固定壳23内设置有耐高温隔板，对马达24进行密封防护，且马达24的输出端固定连接有螺纹杆25，螺纹杆25的表面螺纹连接有套板26，且套板26的底部与推板8的顶部固定连接，套板26的顶部与固定壳23内壁的顶部滑动连接，套板26带动推板8在收集框7内平移，将收集的氧化夹杂物推出收集框7；

炉体5内壁的底部转动有空心套筒27，且空心套筒27的顶部固定连接有竖杆28，旋转轴20的底部开设有与竖杆28相适配的凹槽29，且凹槽29内壁的两侧均开设有卡槽30，竖杆28的两侧均固定连接有与卡槽30相适配的凸块31，储气罐1的出气端通过进气管2与空心套筒27的底部相连通，壳体3固定在空心套筒27的表面，喷头4固定在壳体3的顶部，惰性气体通过相连通的进气管2、空心套筒27、壳体3和喷头4通入至铝熔体内部。

通过上述结构的设置，使用时，储气罐1通过进气管2和喷头4将惰性气体通入至铝熔体内部，形成气泡，同时在液压缸6的带动下，旋转轴20能套设进竖杆28顶部，竖杆28侧的凸块31随之进入旋转轴20的卡槽30中进行限位，通过启动电机19，带动旋转轴20进行转动，旋转轴20能够带动竖杆28和喷头4进行旋转，使气泡均匀的分散到整个熔体中，增加了气体与液体之间的接触面积，熔体中的氢扩散进这些气泡中，并随气泡进行上浮，达到除气的目的，气泡在上浮的过程中还能吸附部分氧化夹杂至熔体液面；

气泡上浮后，液压缸6通过转动组件带动收集框7移动至熔体液面，电机19通过旋转轴20带动收集框7进行转动，收集框7将熔体液面的氧化夹杂物进行收取，同时底部凸刺21加快对液面进行消泡，排出的气体通过气泵10和抽气管进入废气处理箱11中，然后在液压缸6的带动下，将转动组件向上移动，从而将盖板17打开，露出通槽18，使收集框7底部能够移动至与炉体5顶部平齐，然后启动马达24，带动螺纹杆25转动，套板26在螺纹杆25上带动推板8进行移动，推板8将收集框7中的氧化夹杂物推动下料至废料框9中。

实施例三

结合实施例一和实施例二，请参阅图2以及图6至图8所示，防护组件包括套设在喷头4上的多个第二滤网32，每两个第二滤网32之间通过横板固定连接，防护组件的两侧分别固定有延伸板33和凸板34，一侧喷头4的表面固定连接有限位块35，凸板34的底部固定有限位杆36，限位杆36的底部贯穿限位块35并延伸至限位块35的下方，用于对防护组件的一侧进行限位，延伸板33的一侧贯穿密封板14并延伸至密封板14的外部，延伸板33的设置，用于将防护组件的另一侧进行限位；

锁固组件包括固定在炉体5表面的第一弯折板37和第二弯折板38，第一弯折板37和第二弯折板38的中部均可弯折九十度，第一弯折板37与第二弯折板38的一侧均贯穿密封板14并延伸至密封板14的外部，第一弯折板37的弯折端开设有活动槽39，且活动槽39内壁的两侧之间滑动连接有卡杆40，卡杆40的一侧与活动槽39内壁的一侧之间固定有弹簧41，第二弯折板38的弯折端开设有与卡杆40相适配的固定槽42，卡杆40进入固定槽42后，将第一弯折板37和第二弯折板38之间进行锁固，从而将密封板14固定在炉体5上，密封板14与炉体5的连接处设置有刚性密封圈。

通过上述结构的设置，除气的同时，在喷头4上方设置有第二滤网32，防止熔体中的杂质等堵塞喷头4，熔体排出冷却后，通过将卡杆40向第一弯折板37内移动，卡杆40挤压弹簧41，使其移出固定槽42，解除限位后，第一弯折板37与第二弯折板38转动成直线状态，可将密封板14向外拉动，从炉体5上拆下，漏出维护孔，然后将防护组件向上移动，远离喷头4后，即可直接抽出炉体5，对其进行清理或更换，避免影响喷头4的出气效率，反之即可将防护组件进行安装。

实施例四

结合实施例一至实施例三，请参阅图1和图9所示，炉体5表面的底部通过排出管与过滤箱12的顶部相连通，排出管内部设置有电磁阀门，过滤箱12内壁的两侧均固定连接有限位板43，泡沫陶瓷过滤板13活动设置在两个限位板43的顶部之间，过滤箱12的正面通过安装组件设置有防护板44，防护板44与过滤箱12的连接处设置有刚性密封圈，泡沫陶瓷过滤板13的正面与防护板44的背面固定连接，安装组件包括四个固定在过滤箱12正面的螺栓45，螺栓45贯穿出防护板44外部的一端套设有防松垫片46，防松垫片46提升螺母47连接的稳固性，螺栓45的表面且位于防松垫片46的前侧螺纹连接有螺母47。

通过上述结构的设置，使用时，除气后的铝熔体通过排出管进入过滤箱12中，通过泡沫陶瓷过滤板13对熔体中的夹杂物进行过滤，进一步提升净化效果，且通过将螺母47拧动至螺栓45外部，取出防松垫片46，将防护板44向过滤箱12外拉动，即可将泡沫陶瓷过滤板13直接抽出过滤箱12，便于对其进行清理或更换。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术，且各电器的型号参数不作具体限定，使用与设备相适配的常规设备即可。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种铝合金铝锭的熔炼净化工艺，其特征在于：包括以下步骤：

S1、吹气：通过储气罐(1)和进气管(2)向壳体(3)中进气，并通过喷头(4)将惰性气体通入至炉体(5)内的铝熔体中，形成气泡；

S2、除气除渣：气泡包裹熔体中的氢进行上浮，达到除气的目的，气泡在上浮的过程中吸附部分氧化夹杂至熔体液面，通过液压缸(6)和转动组件带动两个收集框(7)对氧化夹杂物进行收取，收取完成后，直线驱动组件通过推板(8)将氧化夹杂物进行推动下料至废料框(9)中，同时气泡排出的气体通过气泵(10)和抽气管进入废气处理箱(11)中；

S3、过滤：经过步骤S2处理后的铝熔体排放至过滤箱(12)中，通过泡沫陶瓷过滤板(13)对熔体中的夹杂物进一步进行过滤，即可得到净化完成的铝熔体。

2.根据权利要求1所述的一种铝合金铝锭的熔炼净化工艺，其特征在于：所述步骤S1中的喷头(4)进行吹气时，通过防护组件使熔体中的杂质不进入喷头(4)，并通过锁固组件能够对密封板(14)进行拆卸，将防护组件取出炉体(5)进行清理或更换。

3.根据权利要求1所述的一种铝合金铝锭的熔炼净化工艺，其特征在于：所述液压缸(6)通过架体(15)固定在炉体(5)的外侧，所述液压缸(6)输出轴的一端固定连接有滑动板(16)，所述转动组件设置在滑动板(16)的底部，所述滑动板(16)的底部通过伸缩杆固定连接有盖板(17)，所述炉体(5)的顶部开设有与盖板(17)相适配的通槽(18)，所述气泵(10)固定在废气处理箱(11)的顶部，所述气泵(10)的进气口通过抽气管与炉体(5)的表面相连通。

4.根据权利要求1所述的一种铝合金铝锭的熔炼净化工艺，其特征在于：所述废料框(9)固定在炉体(5)一侧的顶部，所述转动组件包括电机(19)，所述电机(19)的输出端固定连接有旋转轴(20)，两个所述收集框(7)分别固定在旋转轴(20)表面的两侧，所述收集框(7)的底部固定连接有多个凸刺(21)，所述收集框(7)的背面固定连接有第一滤网(22)，所述推板(8)滑动设置在收集框(7)的内壁，所述直线驱动组件固定在收集框(7)的顶部。

5.根据权利要求1所述的一种铝合金铝锭的熔炼净化工艺，其特征在于：所述直线驱动组件包括固定壳(23)，所述固定壳(23)内壁的一侧固定连接有马达(24)，且马达(24)的输出端固定连接有螺纹杆(25)，所述螺纹杆(25)的表面螺纹连接有套板(26)，且套板(26)的底部与推板(8)的顶部固定连接，所述套板(26)的顶部与固定壳(23)内壁的顶部滑动连接。

6.根据权利要求4所述的一种铝合金铝锭的熔炼净化工艺，其特征在于：所述炉体(5)内壁的底部转动有空心套筒(27)，且空心套筒(27)的顶部固定连接有竖杆(28)，所述旋转轴(20)的底部开设有与竖杆(28)相适配的凹槽(29)，且凹槽(29)内壁的两侧均开设有卡槽(30)，所述竖杆(28)的两侧均固定连接有与卡槽(30)相适配的凸块(31)，所述储气罐(1)的出气端通过进气管(2)与空心套筒(27)的底部相连通，所述壳体(3)固定在空心套筒(27)的表面，所述喷头(4)固定在壳体(3)的顶部。

7.根据权利要求2所述的一种铝合金铝锭的熔炼净化工艺，其特征在于：所述防护组件包括套设在喷头(4)上的多个第二滤网(32)，每两个所述第二滤网(32)之间通过横板固定连接，所述防护组件的两侧分别固定有延伸板(33)和凸板(34)，一侧所述喷头(4)的表面固定连接有限位块(35)，所述凸板(34)的底部固定有限位杆(36)，所述延伸板(33)的一侧贯穿密封板(14)并延伸至密封板(14)的外部。

8.根据权利要求2所述的一种铝合金铝锭的熔炼净化工艺，其特征在于：所述锁固组件包括固定在炉体(5)表面的第一弯折板(37)和第二弯折板(38)，所述第一弯折板(37)与第二弯折板(38)的一侧均贯穿密封板(14)并延伸至密封板(14)的外部，所述第一弯折板(37)的弯折端开设有活动槽(39)，且活动槽(39)内壁的两侧之间滑动连接有卡杆(40)，所述卡杆(40)的一侧与活动槽(39)内壁的一侧之间固定有弹簧(41)，所述第二弯折板(38)的弯折端开设有与卡杆(40)相适配的固定槽(42)。

9.根据权利要求1所述的一种铝合金铝锭的熔炼净化工艺，其特征在于：所述炉体(5)表面的底部通过排出管与过滤箱(12)的顶部相连通，所述过滤箱(12)内壁的两侧均固定连接有限位板(43)，所述泡沫陶瓷过滤板(13)活动设置在两个限位板(43)的顶部之间，所述过滤箱(12)的正面通过安装组件设置有防护板(44)，所述泡沫陶瓷过滤板(13)的正面与防护板(44)的背面固定连接。

10.根据权利要求9所述的一种铝合金铝锭的熔炼净化工艺，其特征在于：所述安装组件包括四个固定在过滤箱(12)正面的螺栓(45)，所述螺栓(45)贯穿出防护板(44)外部的一端套设有防松垫片(46)，所述螺栓(45)的表面且位于防松垫片(46)的前侧螺纹连接有螺母(47)。