CN203653665U - 旋转喷吹喷杆及其旋转喷吹装置 - Google Patents
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Abstract
一种旋转喷吹喷杆，包括：石墨转杆，端部具有净化气体接入口，并在石墨转杆内形成中空管；不锈钢转杆，套装在石墨转杆内，且不锈钢转杆之异于净化气体接入口的一端为具有内腔的中空杆段，并在中空杆段设置与内腔连通的气体通孔。本实用新型在进行铝熔体净化时，由于所述净化气体在进入所述铝熔体之前已经在所述旋转喷杆中进行充分加热，有效避免了传统的旋转喷杆由于所述铝熔体和所述净化气体间的温差效应导致的气泡吸热、合并及长大现象，实现大量细小气泡以弥散的形式在铝熔体中运动，既增大了所述净化气泡的比表面积，同时又延长了所述净化气泡在所述铝熔体中的停留时间，显著提高了铝熔体的净化效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及铝熔体净化装置技术领域，尤其涉及一种旋转喷吹喷杆及其旋转喷吹装置。
背景技术
铝熔体的净化是保证铝材及其合金冶金质量的关键技术，降低所述铝熔体中的氢含量是所述铝熔体净化的主要目的之一。目前，所述铝熔体净化主要采用旋转喷吹装置，即净化气体通过所述旋转喷吹喷杆，并经由所述旋转喷头上的气孔进入所述铝熔体中，所述旋转喷头高速旋转，对所述净化气体进行剪切、粉碎产生大量细小气泡，所述细小气泡进入所述铝熔体后，凭借氢在所述铝熔体和所述细小气泡中的分压差，使得所述铝熔体中的氢不断扩散进入所述气泡中，并随着所述气泡上浮到所述铝熔体液面而逸出，从而达到除氢之目的。为了提高净化效果，需要加大所述铝熔体中净化气泡的比表面积，以及延长所述净化气泡在所述铝熔体中的停留时间。
经文献检索可知，目前所述旋转喷吹净化装置中净化气体主要从气瓶通过减压阀直接进入所述旋转喷杆，再经由所述旋转喷头上的气孔直接进入所述铝熔体中。如在中国专利ZL200720156264.1所揭露的“在线除气过滤机构”，中，所述净化气体通过所述减压阀、所述流量调节计直接进入所述旋转喷杆，再经旋转喷头直接吹入所述铝熔体中。
通过分析可知，现有的所述旋转喷吹净化装置中，所述净化气体在经由所述气瓶进入到所述铝熔体的过程中，并未进行任何处理。由于从所述气瓶出来的净化气体的初始温度相对较低，因此所述净化气体在流经所述旋转喷杆以及所述旋转喷头的过程中，由于所述旋转喷杆和所述旋转喷头的温度高于所述净化气体而对所述净化气体进行加热。但是，在实际操作中，为了保证所述气泡以足够的速率从所述旋转喷头上的气孔喷出，所述旋转喷杆的内腔尺寸通常较小，所述净化气体在所述旋转喷杆中的流速相对较快。故，所述旋转喷杆内腔直径小，导致所述加热面面积小。另一方面，所述净化气体在所述旋转喷杆中流速快，则加热时间亦短。
显然地，所述因素将导致进入所述铝熔体中的所述净化气泡的温度仍远远低于所述铝熔体之温度。作为本领域技术人员，容易理解地，进入所述铝熔体中的气泡由于温差效应，吸热急剧增加，不同气泡之间很容易合并、长大成为大尺寸的气泡，这大大降低了气泡的比表面积；同时，由于气泡尺寸增大，气泡所受浮力作用增强，其上浮到所述铝熔体液面的时间大大缩短，即所述气泡在所述铝熔体中的停留时间大大降低，所述缺陷均不利于所述铝熔体的净化。
故针对现有技术存在的问题，本案设计人凭借从事此行业多年的经验，积极研究改良，于是有了本实用新型一种旋转喷吹喷杆及其旋转喷吹装置。
实用新型内容
本实用新型是针对现有技术中，所述传统铝熔体净化过程中，进入所述铝熔体中的气泡由于温差效应，吸热急剧增加，不同气泡之间很容易合并、长大成为大尺寸的气泡，这大大降低了气泡的比表面积；同时，由于气泡尺寸增大，气泡所受浮力作用增强，其上浮到所述铝熔体液面的时间大大缩短，即所述气泡在所述铝熔体中的停留时间大大降低，不利于所述铝熔体的净化等缺陷提供一种旋转喷吹喷杆。
本实用新型之又一目的是针对现有技术中，所述传统铝熔体净化过程中，进入所述铝熔体中的气泡由于温差效应，吸热急剧增加，不同气泡之间很容易合并、长大成为大尺寸的气泡，这大大降低了气泡的比表面积；同时，由于气泡尺寸增大，气泡所受浮力作用增强，其上浮到所述铝熔体液面的时间大大缩短，即所述气泡在所述铝熔体中的停留时间大大降低，不利于所述铝熔体的净化等缺陷提供一种具有所述旋转喷吹喷杆的旋转喷吹装置。
为实现本实用新型之第一目的，本实用新型提供一种旋转喷吹喷杆，所述旋转喷吹喷杆，包括：石墨转杆，所述石墨转杆之端部具有净化气体接入口，并在所述石墨转杆内形成容置所述净化气体的中空管；不锈钢转杆，所述不锈钢转杆套装在所述石墨转杆内，且所述不锈钢转杆之异于所述净化气体接入口的一端为具有内腔的中空杆段，并在所述中空杆段设置与所述内腔连通的所述气体通孔。
可选地，所述不锈钢转杆和所述石墨转杆通过所述螺纹方式套装。
可选地，所述旋转喷吹装置之旋转喷吹喷杆与旋转喷头通过螺纹方式固定连接。
可选地，所述净化气体从所述净化气体接入口传输至所述石墨转杆之中空管的气体流速根据所述净化气体的加热温度进行调节。
可选地，所述不锈钢转杆之中空杆段的内腔容置空间的大小根据所述净化气体在所述旋转喷头的喷射速度进行设置。
为实现本实用新型之又一目的，本实用新型提供一种旋转喷吹装置，所述旋转喷吹装置进一步包括与所述旋转喷吹喷杆连接的旋转喷头。
可选地，所述旋转喷吹装置之旋转喷吹喷杆与旋转喷头通过螺纹方式固定连接。
综上所述，本实用新型所述旋转喷吹喷杆在进行铝熔体净化时，由于所述净化气体在进入所述铝熔体之前已经在所述旋转喷杆中进行充分加热，有效避免了传统的旋转喷杆由于所述铝熔体和所述净化气体间的温差效应导致的气泡吸热、合并及长大现象，实现大量细小气泡以弥散的形式在铝熔体中运动，既增大了所述净化气泡的比表面积，同时又延长了所述净化气泡在所述铝熔体中的停留时间，显著提高了铝熔体的净化效率。
附图说明
图1所示为具有本实用新型所述旋转喷吹喷杆之旋转喷吹装置的截面图。
具体实施方式
为详细说明本实用新型创造的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。
请参阅图1，图1所示为具有本实用新型所述旋转喷吹喷杆之旋转喷吹装置的截面图。所述旋转喷吹装置1，包括：旋转喷吹喷杆11，及其与所述旋转喷吹喷杆11连接的所述旋转喷头12。其中，所述旋转喷吹喷杆11进一步包括：石墨转杆111，所述石墨转杆111之端部具有净化气体接入口112，并在所述石墨转杆111内形成容置所述净化气体的中空管113；不锈钢转杆114，所述不锈钢转杆114套装在所述石墨转杆111内，且所述不锈钢转杆114之异于所述净化气体接入口112的一端为具有内腔115的中空杆段116，并在所述中空杆段116设置与所述内腔115连通的所述气体通孔117。
作为具体的实施方式，所述不锈钢转杆114和所述石墨转杆111通过所述螺纹方式套装。所述旋转喷头12与具有所述石墨转杆111和所述不锈钢转杆114的所述旋转喷吹喷杆11通过螺纹方式连接。
为了更直观的揭露本实用新型之技术方案，凸显本实用新型之有益效果，现以具体的实施方案为例进行阐述。
请继续参阅图1，详述具有本实用新型所述旋转喷吹喷杆之旋转喷吹装置的工作原理。所述旋转喷吹装置1在进行铝熔体净化操作时，包括以下步骤：
执行步骤S1：所述外界净化气体通过所述气瓶，并经过所述减压阀、所述流量计调节后从所述净化气体接入口112传输至所述石墨转杆111的中空管113内；
执行步骤S2：所述净化气体在所述石墨转杆111的中空管113内流动的过程中被充分加热，并传输至所述不锈钢转杆114的中空杆段116；
执行步骤S3：位于所述不锈钢转杆114之中空杆段116处的所述净化气体便经由设置在所述中空杆段116的气体通孔117进入所述不锈钢转杆114之内腔115；
执行步骤S4：位于所述不锈钢转杆114之内腔115内的所述净化气体便通过与所述旋转喷吹喷杆11连接的所述旋转喷头12喷出。
作为具体地实施方式，为保证所述净化气体在所述石墨转杆111之中空管113内充分加热，优选地，所述净化气体从所述净化气体接入口112传输至所述石墨转杆111之中空管113的气体流速较低，所述气体流速可根据所述净化气体的加热温度进行调节。另一方面，为了提高所述净化气体在所述旋转喷头12的喷射速度，优选地，所述不锈钢转杆114之中空杆段116的内腔115容置空间较小，所述内腔115之容置空间的大小可以根据所述净化气体在所述旋转喷头12的喷射速度进行设置。
作为本领域技术人员，容易理解地，本实用新型所述用于铝熔体净化的旋转喷吹喷杆，通过在所述石墨转杆内套装设置所述不锈钢转杆，改变了所述旋转喷杆中气体通道对应的横截面积，从而使得所述净化气体在所述石墨转管中，具有较低的流速以及较大接触面积，从而可以对所述净化气体进行充分加热；另一方面，所述净化气体在所述不锈钢转杆的中空杆段中，具有较高的流速，可以保证所述净化气体以较高的速度从所述旋转喷头上的气孔喷出。同时，凭借所述旋转喷头高速旋转带来的剪切作用，使所述净化气体以小气泡形式进入铝熔体中。
综上所述，本实用新型所述旋转喷吹喷杆在进行铝熔体净化时，由于所述净化气体在进入所述铝熔体之前已经在所述旋转喷杆中进行充分加热，有效避免了传统的旋转喷杆由于所述铝熔体和所述净化气体间的温差效应导致的气泡吸热、合并及长大现象，实现大量细小气泡以弥散的形式在铝熔体中运动，既增大了所述净化气泡的比表面积，同时又延长了所述净化气泡在所述铝熔体中的停留时间，显著提高了铝熔体的净化效率。
本领域技术人员均应了解，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可对本实用新型进行各种修改和变型。因而，如果任何修改或变型落入所附权利要求书及等同物的保护范围内时，认为本实用新型涵盖这些修改和变型。
Claims (6)
1.一种旋转喷吹喷杆，其特征在于，所述旋转喷吹喷杆包括：
石墨转杆，所述石墨转杆之端部具有净化气体接入口，并在所述石墨转杆内形成容置所述净化气体的中空管；
不锈钢转杆，所述不锈钢转杆套装在所述石墨转杆内，且所述不锈钢转杆之异于所述净化气体接入口的一端为具有内腔的中空杆段，并在所述中空杆段设置与所述内腔连通的所述气体通孔。
2.如权利要求1所述的旋转喷吹喷杆，其特征在于，所述不锈钢转杆和所述石墨转杆通过所述螺纹方式套装。
3.如权利要求1所述的旋转喷吹喷杆，其特征在于，所述净化气体从所述净化气体接入口传输至所述石墨转杆之中空管的气体流速根据所述净化气体的加热温度进行调节。
4.如权利要求1所述的旋转喷吹喷杆，其特征在于，所述不锈钢转杆之中空杆段的内腔容置空间的大小根据所述净化气体的喷射速度进行设置。
5.一种具有如权利要求1所述的旋转喷吹喷杆之旋转喷吹装置，其特征在于，所述旋转喷吹装置进一步包括与所述旋转喷吹喷杆连接的旋转喷头。
6.如权利要求5所述的旋转喷吹喷杆，其特征在于，所述旋转喷吹装置之旋转喷吹喷杆与旋转喷头通过螺纹方式固定连接。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112760505A (zh) * | 2020-12-27 | 2021-05-07 | 上海交通大学安徽(淮北)陶铝新材料研究院 | 一种带有真空脱气的原位自生铝基复合材料的系统 |
| CN112779433A (zh) * | 2020-12-27 | 2021-05-11 | 上海交通大学安徽(淮北)陶铝新材料研究院 | 一种用于原位自生铝基复合材料制备的氩气旋转喷吹及原料同步输送方法 |
| CN112795803A (zh) * | 2020-12-27 | 2021-05-14 | 上海交通大学安徽(淮北)陶铝新材料研究院 | 一种带有粉料喷吹的原位自生铝基复合材料的系统 |
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