CN202830133U

CN202830133U - 一种新型铝合金熔体处理装置

Info

Publication number: CN202830133U
Application number: CN201220489997.8U
Authority: CN
Inventors: 邹文兵; 李宝辉; 王小冬; 秦守益; 崔恩强; 罗建
Original assignee: Shanghai Space Precision Machinery Research Institute
Current assignee: Shanghai Space Precision Machinery Research Institute
Priority date: 2012-09-25
Filing date: 2012-09-25
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2022-09-25

Abstract

本实用新型公开了一种新型铝合金熔体处理装置，包括一功率调节功能块、一炉体、一电磁搅拌功能块、一精炼除气功能块；所述炉体用来盛放待熔炼铝合金，所述电磁搅拌功能块置于所述炉体下方并可在其下方移动以实现对待熔炼铝合金非接触式搅拌，所述精炼除气功能块通过导管与所述炉体连接并向所述炉体中通入惰性气体以完成对铝合金液精炼除气，所述功能调节模块通过调节功率实现该装置的熔炼和保温功能。本实用新型通过加热功率调节技术、电磁搅拌技术、精炼除气技术的融合实现了对铝合金熔炼的熔化效率的提高、成分均匀性的提高和精炼除气能力的加强。

Description

一种新型铝合金熔体处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种铸造类设备，具体涉及一种铝合金溶液熔体处理装置。

背景技术

铝合金熔体处理包含加热熔化、成分调整、净化除渣等内容。对于单炉熔炼量为1吨的熔炼炉，熔化效率、成分均匀性、精炼除气等是必须考虑的工艺问题。当前1吨的电阻熔炼炉，电阻丝的热量需要透过坩埚壁传入合金液，且只有在具有大量合金液后，才能通过机械式搅动增强热交换以提高熔化效率，因此熔化时间较长；在合金熔化后，必须充分搅拌以保证成分均匀，当前采用的机械式搅拌为接触式搅拌，1吨铝液搅拌时间较长，易导致铁元素超标污染合金液；当前的精炼除气方式一般采用炉外旋转喷吹装置，需要专门的处理装置，工艺流程较复杂。因此，熔化效率、搅拌、精炼是1吨铝熔炼炉需要解决的工艺难题。

在某些铸件（特别是金属型铸件）的生产过程中，合金液并不能一次浇注完毕，需要在保温炉炉内停留较长的时间，对于合金元素比重相差较大的合金，如Al-Cu系，必然会发生成分偏析，如何消除保温炉内合金液的成分偏析是提高和保证铸件品质所面临的工艺难题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述存在的问题，提供一种新型铝合金熔体处理装置，包括功率调节功能块、炉体、电磁搅拌功能块、精炼除气功能块；所述炉体用来盛放待熔炼铝合金，所述电磁搅拌功能块置于所述炉体下方并可在其下方移动以实现对待熔炼铝合金非接触式搅拌，所述精炼除气功能块通过导管与所述炉体连接以完成对铝合金液精炼除气，所述功能调节模块通过调节功率实现该装置的熔炼和保温功能。

较佳地，所述装置通过对硅碳棒电加热实现对所述炉体内铝合金加热。

较佳地，所述功率调节模块的调节范围是0-120KW，功率接近120KW时，所述炉体作为熔炼炉使用，功率接低于90W时所述炉体作为保温炉使用。

较佳地，所述电磁搅拌装置通过在铝合金液中形成电磁力，以驱动铝合金的流动，加快了熔炼过程中的热对流并保证合金成分均匀分布在合金液体中。

较佳地，所述电磁搅拌装置底部安装了滑轮，且所述炉底下方设有一导轨以方便电磁搅拌装置在炉底移动。

较佳地，所述电磁搅拌装置的搅拌周期是10分钟，不同位置、深度取样成分差异不大于5%。

较佳地，所述电磁搅拌装置在精炼时提供电磁力使合金液流动，起到粉碎和分散氮气（氩气）气泡的作用，保证精炼效果。

较佳地，所述精炼除气装置中充入了惰性气体，可以是氮气或氩气。

较佳地，所述炉体中设置有多个在线精炼除气口，连接氩气或氮气源，可以进行在线除气。

较佳地，通过在铝合金液出口处放置一陶瓷过滤片过滤流出的铝合金液，以减少合金液在流出过程中产生的氧化夹杂。

较佳地，所述炉体外形尺寸Φ2000mm×1400mm，采用圆形无坩埚结构，工作层为耐火不沾铝浇注料，炉顶可移动，整体浇注成型，炉底采用不锈钢加强，炉侧面炉门1个，加料口1个，放水口1个、测温孔1个。

较佳地，所述装置单次能处理1吨铝合金。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型既能达到铝合金熔化效率高的目的，又可以达到铝合金液精炼纯度高的目的，同时还可以消除保温炉内铝合金液的成分偏析。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构图；

图2为本实用新型使用保温功能工艺流程图；

图3为本实用新型使用熔炼功能工艺流程图。

具体实施方式

以下通过较佳实施例对本实用新型的技术方案进行说明，但下述实施例并不能限制本实用新型的保护范围。

如图1，一种新型铝合金熔体处理装置，包括功率调节功能块1、炉体2、电磁搅拌功能块3、精炼除气功能块4；炉体2用来盛放待熔炼铝合金，电磁搅拌功能块3置于炉体2下方并可通过其底部滑轮在导轨5上移动以实现对待熔炼铝合金非接触式搅拌，精炼除气功能块4通过导管6与炉体2连接以完成对铝合金液精炼除气，功率调节模块1通过调节功率实现该装置的熔炼和保温功能。

本实施例炉体2外形尺寸Φ2000mm×1400mm，采用圆形无坩埚结构，工作层为耐火不沾铝浇注料，炉顶可移动，整体浇注成型，炉底采用不锈钢加强，炉侧面炉门1个，加料口1个，放水口1个、测温孔1个。

如图3所示，向炉体2中加入一吨待熔炼铝合金锭，用功率调节模块1将功率调整到最大功率，加热熔化铝合金料，在铝合金液体达到1/3重量熔炼量时，实施电磁搅拌以加快熔化速度，待铝合金料完全熔化后继续搅拌铝合金液体并同时向熔炉内注入惰性气体（本实施例采用的惰性气体是氩气）形成惰性气体气泡，铝合金中的氢在蒸气压差的作用下，进入惰性气体气泡中，并随着气泡上升、排出，以达到精炼除气目的。气泡在上升的过程中，氧化夹杂吸附在气泡表面，被带出溶液。气泡越分散，精炼效果越好。在精炼过程中使用电磁搅拌装置，能起到粉碎并分散气泡的作用，增强精炼效果。

如图4所示，当对铝合金溶液进行保温处理时，先将铝合金液加入炉体2中，使用功率调节模块将功率调节到90KW，本实施例中对Al-Cu合金进行保温处理，由于Al-Cu密度差异大，长期静置会产生成分偏析；间断实施多个周期（1个周期为10min）的电磁搅拌，可以保证成分均匀，搅拌时同时通入惰性气体（本实施例采用的惰性气体是氩气），完成精炼处理，双重保障合金液品质。

在取用精炼的铝合金液时在铝合金液出口处放置一陶瓷过滤片过滤流出的铝合金液，以减少合金液在流出过程中产生的氧化夹杂。

以上实施例仅用于举例说明本实用新型的内容，除上述实施方式外，本实用新型还有其它实施方式，凡采用等同替换或等效变形方式形成的技术方案均落在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种新型铝合金熔体处理装置，其特征在于，包括通过调节功率实现该装置的熔炼和保温功能的功率调节功能块、用来盛放铝合金液的炉体、电磁搅拌功能块、精炼除气功能块；所述电磁搅拌功能块置于所述炉体下方并可在其下方移动以实现对待熔炼铝合金液非接触式搅拌，所述精炼除气功能块通过导管与所述炉体连接并向所述炉体中通入惰性气体以完成对铝合金液精炼除气。

2.如权利要求1所述的新型铝合金熔体处理装置，其特点在于，所述装置通过硅碳棒电加热以实现对所述炉体内铝合金加热。

3.如权利要求2所述的新型铝合金熔体处理装置，其特点在于，所述功率调节模块的调节范围是0-120KW。

4.如权利要求1所述的新型铝合金熔体处理装置，其特点在于，所述电磁搅拌装置在铝合金液中形成电磁力搅拌合金液。

5.如权利要求1所述的新型铝合金熔体处理装置，其特点在于，所述电磁搅拌装置底部安装了滑轮，且所述炉底下方设有方便电磁搅拌装置在炉底移动的导轨。

6.如权利要求1所述的新型铝合金熔体处理装置，其特点在于，所述精炼除气装置中设置惰性气体。

7.如权利要求1所述的新型铝合金熔体处理装置，其特点在于，所述炉体中设置有多个在线精炼除气口，连接氩气或氮气源。

8.如权利要求1所述的新型铝合金熔体处理装置，其特点在于，通过在铝合金液出口处放置一陶瓷过滤片过滤流出的铝合金液。

9.如权利要求1所述的新型铝合金熔体处理装置，其特点在于，所述炉体外形尺寸Φ2000mm×1400mm，采用圆形无坩埚结构，工作层为耐火不沾铝浇注料，炉顶可移动，炉底采用不锈钢加强，炉侧面炉门1个，加料口1个，放水口1个、测温孔1个。