CN2587881Y

CN2587881Y - 一种金属液净化装置

Info

Publication number: CN2587881Y
Application number: CN 02295358
Authority: CN
Inventors: 钟云波; 任忠鸣
Original assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Current assignee: Shanghai University; University of Shanghai for Science and Technology
Priority date: 2002-12-31
Filing date: 2002-12-31
Publication date: 2003-11-26
Anticipated expiration: 2012-12-31

Abstract

本实用新型提供了一种金属液净化装置。主要由熔池、耐火纤维层、陶瓷管道、电极等组成，熔池的中部设置有许多呈行列方阵布置的陶瓷管道组成的陶瓷管道束，它实际是形成了熔池中金属液的通道，其周围包覆有一定厚度的耐火纤维层；该陶瓷管道束将熔池分隔成左右两部分，左侧部分为金属液进口熔池，右侧部分为金属液出口熔池；在熔池底部设有正负电极，熔池尾端为放流口(12)。金属溶液中的非金属夹杂物颗粒在强大的电流产生的电磁力作用下，使非金属夹杂物颗粒受到电磁力的推动而移至陶瓷管道的四周管壁上，因而与金属液分离。本实用新型的装置具有净化效率高、能耗低、操作简便，通道易于更换等优点和效果。

Description

一种金属液净化装置

技术领域

本实用新型涉及一种金属液净化装置，属金属熔制精炼加工领域。

背景技术

众所周知，非金属夹杂物对金属材料的性能带来极大的危害，因此在金属熔炼过程中，非金属夹杂物的去除是非常重要的环节。现有净化方法有泡沫陶瓷过滤、吹气精炼和电磁净化方法。但前两者无法彻底去除金属熔体中5-30微米的非金属夹杂物，而最近提出的几种电磁净化方法虽然有可能去除上述粒径的夹杂物，但仍然存在许多不足。目前提出的电磁净化方案有：旋转磁场净化金属液装置、直流磁场加直流电流净化装置、高频磁场净化金属液装置等。前两种装置由于要在较大的空间中产生很大的磁场，因此其能耗巨大，而高频磁场净化金属液装置除了能耗较大以外，金属液处理量也难以提高。而且，三种净化装置均无法解决净化通道的快速更换问题，导致其实用性难以提高。此外，三种净化装置难以应用于钢等高熔点金属也限制了其应用领域。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种净化效率高、能耗低、操作简便、金属液通道更换简易的金属液净化装置。

本实用新型采用如下的技术手段和方式来达到上述目的：一种金属液净化装置，主要由进口熔池、耐火纤维层、陶瓷管道、金属液出口熔池、耐火材料炉衬、正负电极、不锈钢外壳和金属液放流口组成，其特征在于，在熔池的中部设置有许多呈行列方阵布置的陶瓷管道组成的陶瓷管道束，其周围包复有一定厚度的耐火纤维层；该陶瓷管道束将熔池分隔成左右两部分，左侧部分为金属液进口熔池，右侧部分为金属液出口熔池；在靠近陶瓷管道束底部的两侧、穿越熔池底部耐火材料炉衬的两个孔口插有两根电极，即正极和负极；在熔池尾端有一金属液放流口，整个熔池有由耐火材料砌筑成的耐火材料炉衬，其外面还包复有一层耐火材料纤维层，最外层为不锈钢外壳。

上述的组成陶瓷管束的陶瓷管道，其截面形状为圆形，也可以是方形、三角形或其他形状；根据不同金属液的性质，圆形陶瓷管道的管径范围为1-10mm。

上述的正负电极为石墨电极；根据不同金属液的性质，也可以是镁碳砖电极、水冷钢棒或纤维电极；输入电极的电流可以是交流电也可以是直流电，其电流强度范围为30,000-200,000安培。

本实用新型的金属液净化装置的工作原理是：让欲精炼的金属熔体通过一定直径的陶瓷管道束，通过其两侧设置的正负电极引入强大的电流，当电流通过陶瓷管中的金属熔体时，由于电流在金属熔体流的周围产生磁场，该磁场与电流作用产生电磁力，该电磁力将使颗粒向陶瓷管周边迁移，最后附着在陶瓷管壁上，从而从金属熔体中分离出来。由于大功率的电流(交变、直流)在工业中已经很容易达到，因此有其可实施性。

本实用新型的金属液净化装置由于不需要专门产生磁场的设备，因此，金属液通道，即陶瓷管道束的大小尺寸不受约束，这对现场操作非常有利。另外，附集非金属夹杂物的陶瓷管道是两头敞开的半包围结构，而且周围均为柔性耐火纤维，因此陶瓷管道的安装、拆卸均非常简便，可确保生产过程的顺利进行。本实用新型具有净化效率高、能耗低、操作简便的优点。

附图说明

图1为本实用新型的主视图。

图2为本实用新型的侧视图。

图3为本实用新型的俯视图。

具体实施方式

现结合附图及实施例将本实用新型进一步叙述于后。

实施例一：参见图1、图2和图3，本实用新型的一种金属液净化装置设置有一耐火材料砌筑而成的熔池，在该熔池的中部设置有许多呈行列方阵布置的陶瓷管道3组成的陶瓷管道束，该陶瓷管道束即为金属液在熔池中的通道，在该陶瓷管道束的周围包复有一定厚度的耐火纤维层2，起保温隔热作用。该陶瓷管道束将熔池分隔成左右两部分，左侧部分为金属液进口熔池1，右侧部分为金属液出口熔池4；在靠近陶瓷管道束底部的两侧、穿越熔池底部耐火材料炉衬5的两个孔口插有两根电极，即正极6和负极7；在熔池尾端有一金属液放流口12，整个熔池有由耐火材料砌筑成的耐火材料炉衬5，其外面还包复有一层耐火材料纤维层2，最外层为不锈钢外壳11。

本实施例中，金属熔体采用金属铝熔体，在此特定情况下，陶瓷管道束中的陶瓷管道3为圆形陶瓷管道，其管径为φ3mm，长度为350mm，管道束中的圆形管道共有1100根；本装置的电极正负极6、7采用石墨电极；输入电极的电流10的电流强度为36000安培。

为了说明陶瓷管道3中熔体杂质在电磁场作用下的迁移情况，特在图1中放大画出了陶瓷管道3的截面图，图中8表示非金属夹杂物颗粒，9表示电磁场产生的电磁力。

金属液从进口熔池1进入，经众多陶瓷管道3，流至出口熔池4、最后经净化的铝金属液从金属液放流口12流出，通过正负电极6、7，给铝金属液通入强大的交变电流10，电流强度为36000安培，此时陶瓷管道3中的铝金属液在电流10及其伴生磁场的作用下，受到强大的电磁力9作用，而金属液中的不导电的非金属夹杂物8也将受到强大的电磁挤压力作用，沿径向向陶瓷管道3的管壁迁移，最终附着在管壁上与金属液分离。当陶瓷管道3中的流通阻力大大增加时，此时停止供电，更换多孔陶瓷管道束，使净化过程可以继续进行。

Claims

1.一种金属液净化装置，主要由进口熔池(1)、耐火纤维层(2)、陶瓷管道(3)、金属液出口熔池(4)、耐火材料炉衬(5)、正负电极(6、7)、不锈钢外壳(11)和金属液放流口(12)组成，其特征在于，在熔池的中部设置有许多呈行列方阵布置的陶瓷管道(3)组成的陶瓷管道束，其周围包复有一定厚度的耐火纤维层(2)；该陶瓷管道束将熔池分隔成左右两部分，左侧部分为金属液进口熔池(1)，右侧部分为金属液出口熔池(4)；在靠近陶瓷管道束底部的两侧、穿越熔池底部耐火材料炉衬(5)的两个孔口插有两根电极，即正极(6)和负极(7)；在熔池尾端有一金属液放流口(12)，整个熔池有由耐火材料砌筑成的耐火材料炉衬(5)，其外面还包复有一层耐火材料纤维层(2)，最外层为不锈钢外壳(11)。

2.根据权利要求1所述的一种金属液净化装置，其特征在于所述的组成陶瓷管束的陶瓷管道(3)，其截面形状为圆形，也可以是方形、三角形或其他形状；根据不同金属液的性质，圆形陶瓷管道(3)的管径范围为1-10mm。

3.根据权利要求1所述的一种金属液净化装置，其特征在于所述的正负电极(6、7)为石墨电极；根据不同金属液的性质，也可以是镁碳砖电极、水冷钢棒或纤维电极；输入电极的交流电流或直流电流的电流密度为30,000-200,000安培。

4.根据权利要求1所述的一种金属液净化装置，其特征在于所述的不同金属液，若其特定为铝金属液的具体情况下，则其陶瓷管道束中的陶瓷管道(3)为圆形陶瓷管道，其管径为φ3mm，长度为350mm，管道束中的圆形管道共有1100根；所述装置的电极材料为石墨电极；输入电极的交流电流或者直流电流强度为36000安培。