CN212357354U - 生产现场用铝合金搅拌精炼装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了生产现场用铝合金搅拌精炼装置，包括气体输送系统和除气组件，所述气体输送系统包括控制器、阀体和出气管，所述除气组件包括框架、进气口、配重板、储气室、出气盖体和底板，所述框架的一侧设有与出气管出口相连的进气口，所述框架内自上而下分别设有出气盖板、储气室、配重板和底板，所述出气盖板上的通孔经储气室与框架一侧的进气口贯通。该精炼装置能用于易吸气、易氧化铝合金材料在线铸造活塞时实时使用的、气泡分布均匀、无波动的搅拌，可以起到无间断洁净铝合金的作用。喷射出去的气体均匀分散的产生气泡，且不破坏铝液表面，可以大大提高大活塞的铸造质量。

Description

生产现场用铝合金搅拌精炼装置

技术领域

本实用新型涉及搅拌精炼装置，具体地说是一种生产现场用铝合金搅拌精炼装置。

背景技术

对于铝合金材料的熔铸，铝液中气的含量及氧化物类渣子的含量将对后续铸件的生产有极重要的影响，因此在铸造前必须先进行精炼工序，如果精炼工序出差，随后生产的铸件就会产生很多铸造缺陷，如气孔、缩松、氧化夹渣等，最终导致产品失效，造成大量的物资浪费。

目前国内外使用的主流精炼方式是铸造前集中、定点、定时的采用除气机进行精炼作业，这种方式是将除气转子垂直深入合金液中，采用旋转出气的方式产生大量气泡，利用气泡将合金液中的气体及渣子带出，短时间内精炼效果明显。但是这种方式对于那些易吸气、易氧化的合金铸造时就不是很适用，因为铸造过程需要时间，随着铸造时间的推移，合金液表面会从空气中自主吸气，从而使得合金液中的气含量、氧化物含量逐渐升高，最终转嫁到铸件生产上，尤其对于大活塞的生产最为明显，对比如A356类亚共晶铝硅合金也不太适用。另外还有一类高强度铝合金，为了提高铝合金的性能，在合金中添加有复合增强的陶瓷颗粒，这类合金在铸造生产时，由于陶瓷颗粒极易产生偏析或沉降，导致成份不均匀，因此在使用时需要经常性的用固定式的或移动式的除气机进行精炼搅拌，以保证成份的均匀性，这样就使得生产不能够连续进行，不仅费时费事，也造成了极大的浪费，且还不容易保证产品质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种生产现场用铝合金搅拌精炼装置，该精炼装置能用于易吸气、易氧化铝合金材料在线铸造活塞时实时使用的、气泡分布均匀、无波动的搅拌，可以起到无间断洁净铝合金的作用。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：生产现场用铝合金搅拌精炼装置，包括气体输送系统和除气组件，所述气体输送系统包括控制器、阀体和出气管，所述除气组件包括框架、进气口、配重板、储气室、出气盖体和底板，所述框架的一侧设有与出气管出口相连的进气口，所述框架内自上而下分别设有出气盖板、储气室、配重板和底板，所述出气盖板上的通孔经储气室与框架一侧的进气口贯通。

进一步，所述储气室包括腔体、出气通道和进气接口，所述腔体的一侧设有与进气口联通且密封连接的进气接口，所述腔体顶板上设有多个呈发散式排列的出气通道，所述出气通道为使气体快速流向腔体内各处的导向通道。

进一步，所述出气盖板包括板体和若干个用于将气体喷射出形成大量气泡的出气孔，所述板体置于储气室上部，板体上均匀设有若干个与储气室内腔相通的出气孔。

进一步，所述框架底部设有底板，所述底板上部设有配重板，所述配重板上部设有储气室，所述储气室上部设有出气盖板，所述配重板、储气室和出气盖板均与嵌入框架内。

进一步，所述阀体包括流量控制阀和电磁控制阀，所述控制器为PLC控制器，PLC控制器的一端与流量控制阀联接，所述流量控制阀的进气口与总气源相联接，所述流量控制阀的出气口与框架一侧的进气口通过管路联通，所述管路上设有电磁控制阀。

进一步，所述管路包括不锈钢管和氮化硅管，所述氮化硅管浸在合金液中。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的精炼装置中的除气组件由于设置了异形储气室，且异形储气室上设有呈发散式排列的导向通道。当气体进入储气室内腔后能快速的流向储气室内腔各处，保证出气盖板上的出气孔能均匀出气，使喷射出去的气体均匀分散的产生气泡，且不破坏铝液表面，可以大大提高大活塞的铸造质量。

2、由于除气组件的阻隔，坩埚底部的沉降氧化物也不会再浮起来，避免了氧化物对合金液的二次污染。

3、本实用新型的精炼装置中的气体输送系统采用PLC控制系统，对输入的气体流量及输入时间进行精确控制。

附图说明

图1是本实用新型的使用状态图；

图2为除气组件的结构示意图；

图3为图2的剖视图；

图4为除气组件的框架结构图；

图5为异形储气室的结构示意图；

图6为出气盖板的结构示意图。

图中：

1框架、2进气口、3出气盖板、31板体、32出气孔、4异形储气室、41腔体、42导向通道、43进气接口、5配重板、6底板、7出气管、8控制器、9流量控制阀、10电磁控制阀、11气源、12坩埚炉、13合金液

具体实施方式

参照说明书附图对本实用新型的生产现场用铝合金搅拌精炼装置作以下详细说明。

如图1至图6所示，本实用新型的生产现场用铝合金搅拌精炼装置，包括气体输送系统和除气组件，气体输送系统将气体输送至除气组件内，通过除气组件对合金液喷射气体产生气泡。所述气体输送系统包括控制器、阀体和出气管，所述除气组件包括框架1、进气口2、配重板5、储气室、出气盖体3和底板6，所述框架1的一侧设有与出气管出口相连的进气口2，所述框架1内自上而下分别设有出气盖板3、异形储气室4、配重板5和底板6，所述出气盖板3上的通孔经储气室与框架一侧的进气口2贯通。一般情况下气源为氩气，也可以根据使用需求采用其它气体，不局限于某一种气体。

如图5所示，异形储气室4包括腔体41、出气通道和进气接口43，出气通道起到导向的作用，把气体输送至腔体各处。所述腔体的一侧设有与进气口联通且密封连接的进气接口，所述腔体顶板上设有多个呈发散式排列的出气通道，出气通道的排列最好保证进气口对面的气体量偏大，因为该部位的上方为操作者舀合金液的位置。所述出气通道为使气体快速流向腔体内各处的导向通道42。所述出气盖板3包括板体31和若干个用于将气体喷射出形成大量气泡的出气孔32，所述板体31置于储气室上部，板体上均匀设有若干个与储气室内腔相通的出气孔32。

如图3所示，所述框架1底部设有底板6，所述底板6上部设有配重板5，所述配重板5上部设有储气室，所述储气室上部设有出气盖板3，所述配重板、储气室和出气盖板均与嵌入框架内。配重板将保证除气组件能够稳定在坩埚炉炉底位置，防止除气组件移位。

如图1所示，所述阀体包括流量控制阀和电磁控制阀，所述控制器8为PLC控制器，对流量和输入时间进行控制。PLC控制器的一端与流量控制阀9联接，所述流量控制阀9的进气口与总气源相联接，所述流量控制阀9的出气口与框架一侧的进气口通过管路联通，出气管7上设有电磁控制阀10。出气管包括不锈钢管和氮化硅管，所述氮化硅管浸在合金液13中。其中氩气控制系统还可设计为数控系统，外壳材质选择不锈钢最好；除气盘的尺寸可以依据坩埚炉12的内部尺寸设计，材质也可选用类似于氮化硅陶瓷的材质，浸泡在合金液中不腐蚀、不熔化即可；异形储气室内的气体流向通道还可以多样化设计，以保证气路通畅，气流量偏进气口对面为最佳，氮化硅管路设计形状以不妨碍现场操作为佳，出气盖板的出气孔以均布为最佳，也可增减出气孔数量。

除气组件整体浸泡在坩埚炉12合金液底部，整体框架和底部外壳采用氮化硅材质，可以保证长时间使用，为了使除气盘稳定的在合金液13底部工作，在除气组件内部增加了铸铁材质的配重板5，氩气沿着异形储气室4的气体流向通道充满储气室各处，并从出气盖板的出气孔32喷出，从而形成大量均匀的气泡，对合金液进行净化处理。另外由于除气组件的阻隔，坩埚底部的沉降氧化物也不会再浮起来，避免了氧化物对合金液的二次污染。

本实用新型的精炼装置精炼效果好，适用于易吸气、易氧化铝合金材料及大缸径活塞铸造现场实时使用，产生的气泡均匀、且不破坏铝液表面，可以大大提高大活塞的铸造质量，例如目前使用亚共晶铝硅合金材料生产的大活塞，若采用此种实时精炼装置，将替代除气棒的作用，也能够减少除气棒损耗过快更换耗时耗物的现状，也能够降低坩埚底部沉积物上浮风险，有效提高精炼质量，并减少氩气的使用量。

以上所述，只是用图解说明本实用新型的一些原理，本说明书并非是要将本实用新型局限在所示所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。

除说明书所述技术特征外，其余技术特征均为本领域技术人员已知技术。

Claims (6)

1.生产现场用铝合金搅拌精炼装置，其特征是，包括气体输送系统和除气组件，所述气体输送系统包括控制器、阀体和出气管，所述除气组件包括框架、进气口、配重板、储气室、出气盖体和底板，所述框架的一侧设有与出气管出口相连的进气口，所述框架内自上而下分别设有出气盖板、储气室、配重板和底板，所述出气盖板上的通孔经储气室与框架一侧的进气口贯通。

2.根据权利要求1所述的生产现场用铝合金搅拌精炼装置，其特征是，所述储气室包括腔体、出气通道和进气接口，所述腔体的一侧设有与进气口联通且密封连接的进气接口，所述腔体顶板上设有多个呈发散式排列的出气通道，所述出气通道为使气体快速流向腔体内各处的导向通道。

3.根据权利要求1或2所述的生产现场用铝合金搅拌精炼装置，其特征是，所述出气盖板包括板体和若干个用于将气体喷射出形成大量气泡的出气孔，所述板体置于储气室上部，板体上均匀设有若干个与储气室内腔相通的出气孔。

4.根据权利要求1或2所述的生产现场用铝合金搅拌精炼装置，其特征是，所述框架底部设有底板，所述底板上部设有配重板，所述配重板上部设有储气室，所述储气室上部设有出气盖板，所述配重板、储气室和出气盖板均与嵌入框架内。

5.根据权利要求1所述的生产现场用铝合金搅拌精炼装置，其特征是，所述阀体包括流量控制阀和电磁控制阀，所述控制器为PLC控制器，PLC控制器的一端与流量控制阀联接，所述流量控制阀的进气口与总气源相联接，所述流量控制阀的出气口与框架一侧的进气口通过管路联通，所述管路上设有电磁控制阀。

6.根据权利要求5所述的生产现场用铝合金搅拌精炼装置，其特征是，所述管路包括不锈钢管和氮化硅管，所述氮化硅管浸在合金液中。

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