CN86107248A - 过滤装置 - Google Patents

Abstract

改进的过滤装置包括过滤器室和过滤部件。过滤器室有金属入口、出口和两者之间的熔化金属流动通道。过滤部件放在入口和出口之间并能与过滤器室接合。

Description

本发明涉及一种过滤装置，特别是改进的金属熔化过滤装置。众所周知，在熔化金属时，溶化的金属，特别是溶化的铝实际上通常都会有悬浮夹带的固体杂质，这些固体对最后的金属铸造产品是有害的。在熔化金属固化后这些夹带的固体作为参杂物出现在最终铸造产品中，使最终产品延展性不够或光泽度很差和有阳极化特征。这些参杂物可以有几个来源。例如参杂物可来自破裂后被夹带在溶化金属里的表面氧化膜。另外参杂物可能来自一些不溶的杂质，象碳化物、硼化物和其它物质或者从腐蚀的熔炉和槽的耐火材料而来。

已知多孔的泡沫陶瓷材料特别适合于过滤熔化的金属，如由普赖尔（Michael    J.Pryor）和格雷（Thomas    J.Gray）在1975年7月8日取得的美国专利NO.3，893，917“熔化金属过滤器”，和由这二人在1976年3月30日取得的美国专利NO.3，947，363“泡沫陶瓷过滤器”，由亚伍德（John    C.Yarwood）、多尔（James    E.Dore）和普罗伊斯（Roberr    K.Preuss）在1978年3月28日取得的美国专利NO.4，081，371“熔化金属的过滤”和由这三人在1977年5月17日取得的美国专利NO.4，024，056“熔化金属的过滤”中所描述的那样。

这些泡沫陶瓷材料由于各种原因对过滤熔化金属特别有用，其中 一个原因是它们的过滤效率高，成本低，使用方便和在过滤件可以置换、用过扔掉的基础上使用效果不变。制备这些泡沫陶瓷过滤器方便、便宜，并且可以用过即扔的事实，除了需要提供高效率的过滤部件外，还要求研制容易从过滤单元中装拆多孔的熔化金属过滤器的机构。

由于过滤器设计成用过扔掉的器件，所以关键是提供一种有效的机构将过滤器装到它的容易装拆的支座里。支座或过滤器室本身通常是槽、浇注槽或中间槽整体的一部分，应由能耐熔化金属与标准的槽结构采用的材料类似的耐火材料构成。一般采用弹性密封机构或密封垫类的外围密封沿过滤器板的周边将它密封。为了有效地将过滤器板装入到过滤器室的位置上，现有技术是把过滤器板倾斜的周围表面放到密封垫里。通过在过滤器板上施加垂直向下的力将过滤器板密封在过滤器室内的位置上，过滤器室也具有对应的倾斜表面。已经发现，由于装到过滤器室时在过滤器板上施加力的结果，有可能引起过滤器板结构损坏，从而可能导致金属泄漏或无效的金属过滤。自然也发现拆掉过滤器板产生困难的情况。

还有，一般使用的过滤部件通常是将过滤器板水平放置在过滤器室内。这种水平放置的结果是占有金属池内大量的空间。因而希望有过滤器板是垂直放置的过滤部件，因为垂直安放的布置将能节约空间。

例如，美国专利NO.4，092，153是垂直放置过滤器板。但是这份专利只简单介绍过滤器板倾斜的周围表面与过滤器室相似的倾斜表面相匹配，从而以水平放置过滤器板相同的方式把过滤器板插入到过滤器室内。尽管美国专利NO.4，092，153专利有效地提出垂直放置过滤器板，但实际上已发现由于金属凝固问题和与拆 掉用过的过滤器有关的问题，这种垂直安放的布置并不令人十分满意。

因此本发明的主要目的就是提供工业规模上易于使用的改进的熔化金属过滤装置。

本发明的进一步目标是提供以垂直安放过滤部件为其特征的改进的熔化金属过滤装置。

本发明另一个目标是提供以过滤部件安装和拆下都很方便为其特征的前述改进的过滤装置。

下文中将可看到本发明的其他目标。

按照本发明，事实证明很容易达到前述的目标和优点。本发明改进的熔化金属过滤装置包括过滤器室，它有熔化金属的入口和出口，其间是熔化金属的流动通道，还包括过滤部件，它最好是垂直放置，能与过滤器室相接合，放在入口和出口之间，它包括能耐熔化金属的固体、板状的元件，该元件阻塞流动通道，在其中装有允许熔化金属通过的多孔过滤器元件。多孔元件最好是泡沫陶瓷过滤器，可与入口和出口排成一直线。在优先的实施方案中，泡沫陶瓷过滤器有倾斜外缘以便紧紧地装在固体元件内与它相配合的倾斜边缘里。

在过滤器室边上最好至少有两个接合机构，最佳方案是至少接合两个过滤部件使之能够使用两个排成一线的过滤部件，或者可以简单方便地放入第二个过滤部件和拆掉第一个过滤部件而不会间断金属的流动。最好还有挡板元件，能装在过滤器室过滤部件与入口之间以迫使金属流到过滤器缸底，防止悬浮的参杂物到达过滤器。

从下文中将会看到本发明其他的特点。

从下面说明图的讨论中将能更容易理介本发明及其特点，其中：

图1是过滤部件和挡板拆除后的透视图;

图2是带有挡板和过滤部件的过滤器室局部剖面图;

图3是使用两个排成一线的过滤部件，类似于图2的局部剖面图。

参考图1，过滤器的缸体10最好有钢外壳11、绝热内层12和耐金属的衬里13，例如陶瓷，由这些限定了内部的过滤器室14过滤器缸自然必须能耐熔化金属，因此最好是用带有重量轻的绝热铸件衬里的钢外壳。过滤器缸的作用是容纳熔化金属，引导流体通过过滤器。过滤器缸的内部结构将与过滤部件和挡板的外部结构相匹配，这将在下文中描述。过滤器缸10有接合机构用来接合过滤部件和挡板，例如三对外槽15，其作用将在下文中说明。同时去滤器缸10有金属入口16和金属出口17，金属的流动方向如箭头所示。

过滤部件20包括能耐过滤的熔化金属、板状的固体件21，和位于固体件21内允许熔化金属通过的多孔过滤件22。多孔的过滤件最好是按照美国专利NO.3，962，081描述的方法制备的泡沫陶瓷过滤器。这项专利描述泡沫陶瓷过滤器按下法制备，在聚氨酯泡沫中充满陶瓷浆，再烧结这浸透的材料以在原来聚氨酯泡沫结构中形成泡沫陶瓷材料。自然，可以使用任何其他多孔的过滤材料。

多孔过滤器元件装在固体件中，最好在多孔件22的四周与固体件21之间使用密封垫材料23以便将多孔件紧紧地装在固体件里。如图1所示，最好采用有倾斜周边的圆形过滤器件与固体件类似的倾斜周边相匹配。

固体件的周边用密封垫材料24外接，并有支持机构25，它有附带的棒26能与槽15接合以便过滤部件按图2、3中所示的方式装到过滤器缸10中。点划线27表示棒26与槽15的中间一对相结合的路径。如图1、2所示，固体件21将完全阻塞过滤器室14从而迫使流经过滤器室的熔化金属从多孔件22中流过。支持机构25带有吊钩28，为从过滤器缸中拆下过滤部件提供吊装的位置。密封垫材料可以是已知的任何耐高温、低密度、可压缩的陶瓷纤维材料或其它已知的密封垫材料，其作用是保持固体件21的外缘与过滤器室14之间以及多孔件22的外缘与固体件21之间的密封。

最好装有挡板30，它是能耐熔化金属的固体件31，并装有与固体件31周边外接的外围密封垫32，还有与支持机构25相似的支持机构33。支持机构33附带有棒34，它以与过滤部件20相似的方式与槽15中最前面的一对匹配。挡板30沿着点划线37装入槽15中最前面一对，并有钩38用来拆下挡板。挡板的作用是改善温度分布，迫使金属流到过滤器缸底，防止悬浮的夹带物到达过滤器。因而如图2和3所示挡板是放在过滤器部件20和进口16之间。

按照本发明完全有可能提供若干过滤部件，如应用的第二个过滤部件20a那样在其附近再装一个（见图3）。第二个过滤部件与过滤部件20相同，包括固体件21a，多孔过滤件22a，与多孔件22a外接的密封垫材料23a。类似地，支持机构25a带有钩28a与过滤部件20相似。

在优选实施方案中，通常在插入到过滤器缸之前先预热过滤部件。这并不是必要的，但是作为优良的操作总是希望这样做。在过滤缸附近可设置分离的预热室以便在过滤部件插入到熔化金属之前提高多孔件和固体件的温度。已经看到预热减少了金属的热损失、过滤器的热冲击并有利于过滤器起动工作。

在操作中最好把过滤部件插到过滤器缸的中间槽。这样无论在铸造操作过程中或铸造操作结束之后想掉换过滤器时，第二个预热过的过滤部件20a可放到过滤器缸下游的槽中。当下游的过滤器部件紧紧地装上后，如果需要中间的过滤部件20可方便地从过滤器缸拆下而不会间断铸造操作。当又需要换过滤器时，预热过的过滤部件就可以放到中间的槽，下游用过的过滤部件可很容易地拆下。

本发明也可以其他形式实施或以其他方法实现，而不会背离其宗旨或基本特征。因而本实施方案在所有各方面应看作是说明性的而不是限制性的，打算将附带的权利要求书所指出的本发明的范围以及在等价的意义和限度内所有的变化都包括在本发明范围内。

Claims (13)

1、改进的熔化金属过滤装置的特征包括过滤器室和可拆下的过滤部件，过滤器室包含熔化金属的入口和出口，以及两者之间熔化金属的流动通道；过滤部件能与过滤器室接合并放在入口和出口之间，它包括固体的能耐熔化金属的板状元件以堵住金属的流动通道，还包括多孔的过滤器件装在固体件中以让熔化的金属通过。

2、按照权利要求书第1项的装置，其特征是过滤部件是垂直放置。

3、按照权利要求书第1项的装置，其特征是多孔过滤器件是泡沫陶瓷过滤器。

4、按照权利要求书第1项的装置，其特征是多孔过滤器件是圆形的带有倾斜边缘以便紧紧地装到固体件中。

5、按照权利要求书第4项的装置，其特征是它包括与多孔过滤器件周边外接的密封垫。

6、按照权利要求书第1项的装置，其特征是它包括与固体件周边外接，放在过滤部件与过滤器室之间的外围密封垫。

7、按照权利要求书第1项的装置，其特征是它包括第二个固体件，板状的挡板元件放在入口和多孔的过滤器件之间，局部堵塞流动通道。

8、按照权利要求书第1项的装置，其特征是它包括第二个过滤部件，放在该过滤部件的下游和出口的上游，以便串联两个多孔过滤器元件。

9、按照权利要求书第1项的装置，其特征是过滤器室至少包括两组槽，过滤部件有棒与其中一组槽匹配，以便过滤部件装入到过滤器室。

10、按照权利要求书第4项的装置，其特征是它包括三组槽，其中过滤部件是放在中间一组槽。

11、按照权利要求书第10项的装置，其特征是它包括板状的挡板，装在过滤部件上游第一组槽中。

12、按照权利要求书第11项的装置，其特征是它包括第二个过滤部件，装在过滤部件下游第三组槽中。

13、按照权利要求书第1项的装置，其特征是它包括过滤部件上的机构，以便从过滤器室拆下过滤部件。

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