CN207259562U - 一种利用空化射流进行铝熔体净化的装置 - Google Patents

Abstract

一种利用空化射流进行铝熔体净化的装置，涉及铝合金熔体质量净化领域。本实用新型是为了解决铝合金熔炼过程中的夹渣吸气及净化过程中的效率较低的问题。该装置主要由包括加压装置、空化预留通道、旋转叶片、锥形喷嘴、控制阀、坩埚、搅拌装置组成。本装置进行除渣的同时还可以进行除气，提高了工作效率，适用于对铝熔体的净化处理。

Description

一种利用空化射流进行铝熔体净化的装置

技术领域

本实用新型属于铝合金熔体质量净化领域，具体涉及一种利用空化射流进行铝熔体净化的装置。

背景技术

铝合金在熔炼过程中存在夹渣及吸气的问题，其中大块夹渣会由于受到的粘滞力较大而难于浮出熔体表面，在凝固过程中会残留在铸件中。这些夹杂物的弹性模量及膨胀系数与基体不同，镶嵌在基体中会有严重的割裂作用，影响铸件质量及性能要求。同时，铝熔体中的吸气问题主要是吸收氢气，由于氢在固态的铝合金中溶解度很小，当铝合金熔体开始凝固时，氢以气体的形态析出；凝固后，未能离开铝合金熔体的气体就会留在铸件中形成气孔或缩松等缺陷。这些缺陷的存在，会严重削弱铸件的强度、腐蚀抗性和导电性等，影响铸件表面质量。铝熔体精炼装置是提高铝合金铸件质量，提高其综合性能的主要手段。

因此，为了获得性能高的铝合金构件，就要研究一种先进的铝熔体净化装置，更加有效的去除熔体中的氢和夹渣。现有的精炼装置中，有的主要倾向于除气，有的主要倾向于除渣，不能同时高效的进行除气和除杂工作，且方法传统，污染严重，熔体利用率低，不能提高工作效率。

发明内容

本实用新型为了解决现有铝熔体净化装置工作效率低，铝熔体利用率低，及精炼效果单一和污染严重的问题，提出了一种利用空化射流进行铝熔体净化的装置。

一种利用空化射流进行铝熔体净化的装置，它包括加压装置、空化预留通道、旋转叶片、锥形喷嘴、控制阀、坩埚、搅拌装置。所述的空化预留通道左侧与坩埚连接。所述的锥形喷嘴安装在空化预留通道右侧。所述的锥形喷嘴的出口与坩埚相连接。所述的旋转叶片安装在锥形喷嘴的下部。所述的控制阀安装在空化预留通道的左侧靠上位置。所述的加压装置安装在空化预留通道的左侧，位于控制阀下方。所述的搅拌装置悬空安装于坩埚正上方。

本实用新型与现有技术相比具有以下效果：

本发明利用了铝熔体自身的重力效应及空化效应，利用高压射流中的空化射流进行铝熔体净化。较之普通净化方法，同时解决了吸气和夹渣问题，并在净化过程中避免了高污染材料的使用和二次污染，没有外加声场、磁场等高耗能需求，提高了能源利用率，满足了环保要求，提高了生产效率。

附图说明

图1为一种利用空化射流进行铝熔体净化的装置构成示意图。

具体实施方式

下面根据附图详细阐述本发明优选的实施方式。

具体实施方式：参见附图，一种利用空化射流进行铝熔体净化的装置，它包括加压装置1、空化预留通道2、旋转叶片3、锥形喷嘴4、控制阀5、坩埚6、搅拌装置7。所述的空化预留通道2左侧与坩埚6连接。所述的锥形喷嘴4安装在空化预留通道2右侧。所述的锥形喷嘴4的出口与坩埚6相连接。所述的旋转叶片3安装在锥形喷嘴4的下部。所述的控制阀5安装在空化预留通道2的左侧靠上位置。所述的加压装置1安装在空化预留通道2的左侧，位于控制阀5下方。所述的搅拌装置7悬空安装于坩埚6正上方。

工作过程如下：

打开控制阀5，使坩埚6中的铝熔体流入空化预留通道2，由于空化预留通道2中体积较小，熔体会在体积差形成的压力及重力作用下进行加速运动，当熔体流经锥形喷嘴4时，经过旋转叶片3导流作用后，从锥形喷嘴4喷出的射流变成旋转射流，射流中心压力降低，从而产生空穴，长大后形成空化泡与射流混合进而形成空化射流，空化射流进入坩埚6中与剩余的铝熔体作用。空化射流中的空化泡溃灭时产生的高温高压与射流高压同时作用于铝熔体，将击碎熔体中漂浮的夹渣，使其上浮至熔体表面；且空化泡溃灭时产生的高温高压与射流高压能够诱导熔体中的氢形成氢空化泡，上浮至溶体表面进入空气，从而减少熔体中的氢含量。在氢空化泡上浮过程中可以通过吸附传质作用清除熔体中的夹渣及剩余的氢，对铝熔体净化具有促进作用。与此同时，打开坩埚6上方的搅拌装置7，对坩埚6中的熔体进行搅拌，使空化射流与铝熔体充分接触，提高净化效果。

若坩埚6中的熔体较少，不能提供给射流足够的动力，可以通过加压装置1对空化预留通道2中的熔体施加外力，从而达到净化铝熔体的效果，重复以上流程，完成铝熔体净化工作。

本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

Claims (4)

1.一种利用空化射流进行铝熔体净化的装置，其特征在于，它包括加压装置（1）、空化预留通道（2）、旋转叶片（3）、锥形喷嘴（4）、控制阀（5）、坩埚（6）、搅拌装置（7）；加压装置（1）安装在空化预留通道（2）的左侧，位于控制阀（5）下方；空化预留通道（2）左侧与坩埚（6）连通，控制阀（5）安装在的左侧靠上位置以；锥形喷嘴（4）安装在空化预留通道（2）右侧并与空化预留通道（2）连通；旋转叶片（3）安装在锥形喷嘴（4）的下部，锥形喷嘴（4）的出口与坩埚（6）相连通；搅拌装置（7），悬空安装于坩埚（6）正上方。

2.根据权利要求1所述的一种利用空化射流进行铝熔体净化的装置，其特征是，控制阀（5），控制流入空化预留通道（2）的熔体流量。

3.根据权利要求1所述的一种利用空化射流进行铝熔体净化的装置，其特征是，旋转叶片（3），当熔体流经锥形喷嘴（4）时，经过旋转叶片（3）导流作用后，从锥形喷嘴（4）喷出的射流变成旋转射流，射流中心压力降低，从而产生空穴，长大后形成空化泡与射流混合进而形成空化射流。

4.根据权利要求1所述的一种利用空化射流进行铝熔体净化的装置，其特征是，加压装置（1），与搅拌装置（7）可同时工作或者搅拌装置（7）单独工作。