一种强剪切微气泡除气机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及有色金属熔炼设备，具体涉及一种除气机。
【背景技术】
[0002]在铝合金的熔炼过程中，铝液中会存在大量的气体，其中氢占80%以上；氢在一定程度上能溶解于铝熔液，氢在液态铝的溶解度大约是在固态铝中的溶解度的20倍，当铝液凝固时，这些氢气的溶解度会急剧下降。由于冷却速度快、熔体的温度较低，氢气无法从凝固的铝中逸出；而这些存留在铸件中的氢气会形成针孔、疏松等铸造缺陷。因此，在对铝合金熔体进行净化处理时，必须去除熔体中的气体和夹杂物。铝合金常用和处于研究阶段的主要除气方法有:熔剂法、旋转除气法、真空除气法、超声振动除气法、喷射除气法等。旋转除气法是目前应用最为广泛的方法，但间歇式旋转除气通常需要10-20分钟，因此其除气效率还有待于进一步提高。提高转子转速能够细化气泡且能提高除气效率，但较高的转速会引起铝液表面波动并形成漩涡，从而促进了熔体吸氢，并且还会卷入氧化膜，进一步污染熔体。熔剂法所使用的精炼熔剂主要成分是氯盐和氟盐，氯盐或氟盐产生的气体在上浮过程中会吸附熔体中的杂质或氢气而实现除渣、排气；此过程通常需要连续搅拌。这种精炼方法虽然比较简单、成本低，但氯盐或氟盐产生的气体较少，吸附熔体中的杂质或氢体相应也较少；除渣、排气效果不理想。
【发明内容】
[0003]在克服现有技术中存在的缺陷，本实用新型提供一种强剪切微气泡除气机。
[0004]本实用新型的技术方案:一种强剪切微气泡除气机，由输气口、旋转接头、电机、金属套筒、0型密封圈、锥形锁紧螺母、定子、轴承、金属连杆和转子组成。
[0005]电机输出轴为空心轴，输出轴两端设置外螺纹。金属连杆设置为中空，上端有内螺纹，下端带有外螺纹。轴承为耐高温陶瓷轴承。
[0006]电机两端设置中空旋转轴，旋转轴尾端与中空的旋转接头相连，电机的输出轴与金属连杆连接，电机与金属连杆之间用0型密封圈密封，防止漏气。电机固定安装在金属套筒的法兰上。
[0007]转子为空心轴，转子的上轴端设置于金属连杆的下端孔内，金属连杆与转子通过锥形锁紧螺母紧固，金属连杆和转子之间用0型密封圈密封。
[0008]定子上端与金属套筒的下端连接；金属连杆与金属套筒之间通过轴承进行同轴定位，以保证金属连杆和金属套筒之间以及定子与转子之间的同轴度。
[0009]转子采用石墨材质，更进一步的方案，为等静压石墨材质。转子下端侧壁轴圆周方向均匀设置小孔，孔径不大于2mm。
[0010]定子为石墨材质的圆筒，更进一步的方案，为等静压石墨材质。定子下端侧壁圆周方向均匀设置小孔，孔径不大于2mm。
[0011]输气口通过旋转接头接入保护气体，所述保护气体可为惰性气体中的一种，也可以为氮气、二氧化碳、六氟化硫中的一种。
[0012]转子底部下吹进气，气泡上浮后由定子和转子上均匀分布的孔中射出，剪切破碎后得到微气泡。
[0013]定子和转子间的间隙为0-2mm，转子的转速0_6000r/min。
[0014]通入转子的保护气体，在转子的高速旋转作用下，受到离心力的驱使，从转子侧壁圆周方向上的小孔内射出，又穿过定子上的小孔，气泡在定子和转子的高速剪切作用下，得到极大的破碎细化，根据转子转速的不同，细化程度会有所不同，当转速达到5000r/min时，气泡的尺寸减小到以下，且气泡影响区域所占体积分数增加到整个容器，此时气泡的总表面积增加了几十倍，从而大大增加了与铝液接触的机会，且由于气泡小，在铝液中停留的时间长，能够更好的吸附铝液中的夹杂物，进而提高了铝合金熔体的净化效果，缩短了除气时间、提尚了除气效率。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型一种强剪切微气泡除气机示意图。
[0016]图中:1_输气口、2-旋转接头、3-电机、4-金属套筒、5-0型密封圈、6-锥形锁紧螺母、7-定子、8-轴承、9-金属连杆，10-转子。
【具体实施方式】
[0017]如图1所不，一种强剪切微气泡除气机，由输气口、旋转接头2、电机3、金属套筒4、0型密封圈5、锥形锁紧螺母6、定子7、轴承8、金属连杆9和转子10组成。
[0018]电机3输出轴为空心轴，输出轴两端设置外螺纹。金属连杆9设置为中空，上端有内螺纹，下端带有外螺纹。轴承8为耐高温陶瓷轴承。
[0019]电机3两端设置中空旋转轴，旋转轴尾端与中空的旋转接头2相连，电机3的输出轴与金属连杆9连接，电机3与金属连杆9之间用0型密封圈5密封，防止漏气。电机3固定安装在金属套筒4的法兰上。
[0020]转子10为空心轴，转子10的上轴端设置于金属连杆9的下端孔内，金属连杆9与转子10通过锥形锁紧螺母6紧固，金属连杆9和转子10之间用0型密封圈5密封。
[0021]定子7上端与金属套筒4的下端连接；金属连杆9与金属套筒4之间通过轴承8进行同轴定位，以保证金属连杆9和金属套筒4之间以及定子7与转子10之间的同轴度。
[0022]转子10采用等静压石墨材质。转子10下端侧壁轴圆周方向均匀设置小孔，孔径为 lmm0
[0023]定子7为等静压石墨材质。定子7下端侧壁圆周方向均匀设置小孔，孔径为1mm。
[0024]输气口 1通过旋转接头2接入保护气体，所述保护气体可为惰性气体中的一种，也可以为氮气、二氧化碳、六氟化硫中的一种。
[0025]转子10底部下吹进气，气泡上浮后由定子7和转子10上均匀分布的孔中射出，剪切破碎后得到微气泡。
[0026]定子7和转子10间的间隙为1mm，转子10转速为5000r/min。
[0027]本实用新型工作时，在旋转接头2上端孔内通入氩气，氩气经过旋转接头2、电机3的空心轴、金属连杆9和转子10的空心轴，从转子10的底部冒出，再穿过转子10下端侧壁圆周上均匀分布的小孔，从石墨定子7下端侧壁圆周上均匀分布的小孔内射出。
[0028]当转子10转速为0时，通入的氩气通过定子7侧壁上的细小开孔产生一定的细化作用，气泡尺寸由12mm左右降低到5mm-10mm ;转子10转速为2000r/min时，气泡尺寸得到显著细化，但作用区域不大；当转子10转速达到4000r/min时，气泡尺寸减小到1mm左右，且作用区域显著增加；当转子10转速达到5000r/min时，气泡尺寸仍有减小的趋势，但变化不大，氩气泡影响区域所占体积分数增加到整个容器。
【主权项】
1.一种强剪切微气泡除气机，由输气口(1)、旋转接头(2)、电机(3)、金属套筒(4)、0型密封圈(5)、锥形锁紧螺母(6)、定子(7)、轴承(8)、金属连杆(9)和转子(10)组成，其特征在于:电机(3)输出轴为空心轴，输出轴两端设置外螺纹，金属连杆(9)设置为中空，上端有内螺纹，下端带有外螺纹；电机(3)两端设置中空旋转轴，旋转轴尾端与中空的旋转接头(2)相连，电机(3)的输出轴与金属连杆(9)连接，电机(3)与金属连杆(9)之间用0型密封圈(5)密封，电机(3)固定安装在金属套筒(4)的法兰上；转子(10)为空心轴，转子(10)的上轴端设置于金属连杆(9)的下端孔内，金属连杆(9)与转子(10)通过锥形锁紧螺母(6)紧固，金属连杆(9)和转子(10)之间用0型密封圈(5)密封；定子(7)上端与金属套筒(4)的下端连接；金属连杆(9)与金属套筒(4)之间通过轴承(8)进行同轴定位，输气口(1)输入保护气体。2.根据权利要求1所述的一种强剪切微气泡除气机，其特征在于:转子(10)采用石墨材质，转子(10)下端侧壁轴圆周方向均匀设置小孔，孔径不大于2mm。3.根据权利要求1所述的一种强剪切微气泡除气机，其特征在于:定子(7)为石墨材质的圆筒，定子(7)下端侧壁圆周方向均匀设置小孔，孔径不大于2mm。4.根据权利要求1所述的一种强剪切微气泡除气机，其特征在于:轴承(8)为耐高温陶瓷轴承。5.根据权利要求1所述的一种强剪切微气泡除气机，其特征在于:定子(7)和转子(10)间的间隙为0-2mm，转子(10)转速为0_6000r/min。6.根据权利要求2所述的一种强剪切微气泡除气机，其特征在于:转子(10)为等静压石墨材质，转子(10)下端侧壁轴圆周方向均勾设置的小孔孔径为1mm。7.根据权利要求3所述的一种强剪切微气泡除气机，其特征在于:定子(7)为等静压石墨材质，定子(7)下端侧壁圆周方向均匀设置的小孔孔径为1mm。8.根据权利要求5所述的一种强剪切微气泡除气机，其特征在于:定子(7)和转子(10)间的间隙为1mm，转子10转速为5000r/min。9.根据权利要求1所述的一种强剪切微气泡除气机，其特征在于:所述保护气体为惰性气体。10.根据权利要求1所述的一种强剪切微气泡除气机，其特征在于:所述保护气体为氮气。11.根据权利要求1所述的一种强剪切微气泡除气机，其特征在于:所述保护气体为二氧化碳。12.根据权利要求1所述的一种强剪切微气泡除气机，其特征在于:所述保护气体为六氟化硫。
【专利摘要】本实用新型公开了一种强剪切微气泡除气机，由输气口（1）、旋转接头（2）、电机（3）、金属套筒（4）、O型密封圈（5）等组成，旋转轴尾端与中空的旋转接头（2）相连，电机（3）的输出轴与金属连杆（9）连接，电机（3）固定安装在金属套筒（4）的法兰上；转子（10）为空心轴，转子（10）的上轴端设置于金属连杆（9）的下端孔内，定子（7）上端与金属套筒（4）的下端连接；金属连杆（9）与金属套筒（4）之间通过轴承（8）进行同轴定位，输气口（1）输入保护气体，转子（10）下端侧壁轴圆周方向均匀设置小孔，孔径不大于2mm，定子（7）下端侧壁圆周方向均匀设置小孔，孔径不大于2mm。
【IPC分类】C22C1/02, C22C21/00
【公开号】CN204959017
【申请号】CN201520702068
【发明人】汪以祥, 董秀奇
【申请人】中信戴卡股份有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年9月11日