专利名称：熔融铝基合金成分均匀化装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于合金的制造，尤其涉及含铝或铝硅锰的合金生产装置。
背景技术：
炼钢过程中，需向钢液中加入0.25-lkg/t的铝，以脱氧洁净化钢液。由于金属铝的比重小，其加入到比重大的钢液中，不容易溶于钢液，绝大部分金属铝会浮于钢液面上，与渣反应而被氧化，造成损失。为此，应用比重大的铝基合金，如铝铁合金、铝硅锰合金，取代金属铝脱氧，提高铝的收得率。现在炼钢使用的铝铁或铝硅锰合金是由单炉或双炉的重熔方法取得的。单炉冶炼铝铁合金是中频感应炉先融化钢，待钢水温度、成分合适后，再加入电解铝铅，由人工搅拌混和铝和钢液，然后倒入专用的合金包，再浇注成块状合金；双炉冶炼是采用一台中频感应炉专门炼钢，一台炉子专门融化电解铝或硅锰，然后分别将铝液和钢液或铝液和硅锰液兑入合金包内，采用人工在包内搅拌，然后浇铸成块状合金。其缺陷是:由于铝的比重为2.7g/cm3，熔点667°C左右，钢的比重为7.8g/cm3，熔点1510°C左右；硅锰合金的比重为6.3g/cm3，熔点1510°C左右；当采用重熔法生产铝合金时，铝和钢或铝和硅锰的比重差异过大，熔点悬殊，采用人工搅拌很难撹拌均匀，同一包或同一炉的合金浇铸成块状合金，不同部位或浇铸的不同时间的合金化学成分偏差很大，如铝的含量偏差值可高达50%以上，这给炼钢脱氧造成非常大的困难:由于铝的含量差异大，所加入同样量的铝合金，当铝合金中铝含量过低时，钢液脱氧不足，钢的质量变差；而铝含量过高，会影响浇铸的顺利进行，钢的二次氧化现象严重，同样影响钢的质量；采用人工搅拌，耗时费工，劳动强度大、工作环境恶劣，铝的氧化损失大，冶炼效率低。
发明内容为了克服现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种熔融铝基合金成分均匀化装置，采用机械搅拌，合金成分混合均匀，利于炼钢脱氧；减轻劳动强度，降低铝金属氧化损失，提高铝合金生产 效率，降低生产成本。熔融铝基合金成分均匀化装置，包括合金包和搅拌器，其特点是所述的合金包包衬底部为圆弧形，便于液态金属的流动和混合，避免产生金属沉淀“死角”;所述的搅拌器由搅拌杆、传动机构、托架和立柱连接构成，搅拌杆与传动机构连接，固定在托架上，托架活动连接在立柱上，立柱设于搅拌工位一侧，搅拌杆悬于搅拌工位的上方，托架可沿立柱移动，位置确定后予以固定，立柱既是托架的依托，又能控搅拌杆的搅拌深度。本实用新型进一步改进，所述的合金包由包壳和包衬构成，包衬由耐火材料筑成，底部为圆弧形，圆弧半径R为合金包直径D的1/6—1/4。圆弧形包衬，搅拌时金属流动顺畅，两种金属搅拌均匀，避免形成金属沉淀‘死角’。本实用新型进一步改进，所述的传动机构由电机和涡轮-蜗杆连接构成，固定在托架上；涡轮与电机连接，蜗杆与搅拌杆垂直连接，搅拌杆位于搅拌工位上的合金包的竖向中心线上方。电机的动力传递给搅拌杆，驱动搅拌头转动混合金属液。[0007]本实用新型进一步改进，所述的搅拌杆为足够长的钢质杆。杆端设搅拌头，搅拌头呈圆盘形，盘面呈凹凸状，盘面直径为包径D的1/3-1/2，搅拌杆和搅拌头表面敷设耐火材料隔热；搅拌器下落，搅拌头距包底10-20cm，既不触及底部耐火材料，又能保证搅拌均匀效果。搅拌头转速60-200rpm，搅拌时间3_8min。搅拌时，盛入重熔铝基合金液的合金包置于搅拌工位上，搅拌器随托架沿立柱移动，到达设定位置固定在托架上，搅拌杆插入合金包，搅拌头深入合金包底部，启动电机，驱动搅拌杆转动，搅拌头搅动合金液体上下翻滚，混合合金成分，偏差值降至2.0%以下，搅拌结束后即进行浇铸。与现有技术相比，优点是构思新颖，结构简单、合理，操作方便；通过搅拌，使不同比重的金属，尤其是比重差异大的金属液体迅速混合，分布均匀，质量稳定；减轻劳动强度，降低铝金属的氧化损失，提高效率，降低成本。
下面对照附图对本实用新型作进一步说明。图1是熔融铝基合金成分均匀化装置结构示意图。
图2是图1之合金包结构示意图。图中I包壳2包衬3搅拌头4搅拌杆5涡轮-蜗杆6电机7托架 8立柱。
具体实施方式
由图1可以看出，熔融铝基合金成分均匀化装置由合金包和搅拌器构成，合金包包衬底部为圆弧形，搅拌器由电机6、搅拌杆4、传动机构5连接固定在托架7上，托架活动连接在立柱8上，搅拌杆悬于搅拌工位上方，托架可沿立柱上下移动，调整到设定位置予以固定，搅拌器随托架移动，以控制搅拌杆的搅拌深度。由图1可以看出，合金包由包壳I和包衬2构成，包衬由耐材料筑成，底部为圆弧形，圆弧半径R为合金包直径D的1/3，避免混合时重金属沉积形成的“死角”。由图1还可以看出，传动机构由电机6和涡轮-蜗杆5连接构成，固定在托架上；涡轮与电机连接，涡轮与电机连接，蜗杆与搅拌杆4垂直连接，位于搅拌工位上的合金包的竖向中心线上方。搅拌时,搅拌杆深入合金包内。由图1还可以看出，搅拌杆杆端设置圆盘形搅拌头3，由螺丝固定。搅拌头盘面直径为合金包直径的1/3，保持足够大的搅动范围。搅拌杆和搅拌头表面敷设耐火材料，避免受热损坏。搅拌器下落，搅拌头距包底10-20cm。搅拌头既不触及底部耐火材料，又能保证搅拌均勻效果。，搅拌头转速控制在50-80rpm,搅拌时间4_6min。
权利要求1.熔融铝基合金成分均匀化装置，包括合金包和搅拌器，其特征在于所述的合金包包衬底部为圆弧形；所述的搅拌器由搅拌杆(4)、传动机构(5)、托架(7)和立柱(8)连接构成；搅拌杆与传动机构连接固定在托架(7)上，托架活动连接在立柱(8)上，立柱设于搅拌工位一侧，搅拌杆悬于搅拌工位的上方。
2.根据权利要求1所述的熔融铝基合金成分均匀化装置，其特征在于所述的合金包由包壳(I)和包衬(2 )构成，包衬由耐火材料筑成,底部为圆弧形，圆弧半径R为合金包直径D的 1/6-1/4。
3.根据权利要求1所述的熔融铝基合金成分均匀化装置，其特征在于所述的传动机构由电机(6)和涡轮-蜗杆(5)连接构成，固定在托架上；涡轮与电机连接，蜗杆与搅拌杆垂直连接,搅拌杆位于搅拌工位上的合金包的竖向中心线上方，既不触及底部耐火材料,又能保证搅拌均匀效果。
4.根据权利要求1所述的熔融铝基合金成分均匀化装置，其特征在于所述的搅拌杆为钢质杆，杆端设搅拌头(3)，搅拌头呈圆盘形，盘面呈凹凸状，盘面直径包径D的1/3-1/2，搅拌杆和搅拌头表 面敷设耐火材料隔热；搅拌器下落，搅拌头距包底10-20cm。
专利摘要熔融铝基合金成分均匀化装置，包括合金包和搅拌器，特点是所述的合金包包衬底部为圆弧形；所述的搅拌器由搅拌杆、传动机构、托架和立柱连接构成，搅拌杆与传动机构连接，固定在托架上，托架活动连接在立柱上，搅拌杆悬于搅拌工位上方。搅拌时，盛入铝基合金的合金包置于搅拌工位，搅拌杆插入合金包，搅拌头深入合金包底部，启动传动机构，驱动搅拌杆转动，搅拌头搅动合金液体上下翻滚、混合。优点是构思新颖，结构简单、合理，操作方便；通过搅拌，使不同比重的金属，尤其是比重差异大的金属液体迅速混合，分布均匀；减轻劳动强度，降低铝金属的氧化损失，提高效率，降低成本。
文档编号C21C7/06GK203096113SQ201320024409
公开日2013年7月31日 申请日期2013年1月17日 优先权日2013年1月17日
发明者吴晓金, 唐希伦 申请人:马鞍山市润通冶金材料有限公司