一种高效无污染的铸造熔体均细处理装置的制作方法

文档序号:11600412阅读:162来源:国知局

本实用新型属于金属材料热加工技术领域,具体涉及一种高效无污染的铸造熔体均细处理装置。



背景技术:

在冶金、铸造等工业领域的某些场合下,需要对铸造的金属熔体添加一些“添加剂”(如合金元素、细化剂、复合材料等),或对铸造的金属熔体施加各种“搅拌”(目的是获得“均质熔体”或“半固态浆料”用于流变铸造)。

一般,铸造熔体中添加剂的加入是预先在熔炼保温炉内一次完成的。由于合金熔液量大且等候铸造时间长,极易出现成分偏析、添加物效果衰退等问题。而作为“实时”添加方法典型代表的“喂丝”技术,也一直延用几乎是“静态”的喂给,存在着熔解慢、熔解不均匀等问题。如果对即将铸造的金属熔体“实时”加入添加剂,并且“实时”进行搅动,就能解决以上难题。

近年来,为了制造出细晶、致密的高品质铸件,对铸造熔体施加各种外场搅拌的研究与应用日益增多。其中,作为技术核心的搅拌器构件,也出现了使用寿命低、污染金属、难清理等诸多问题。

以自熔解、零污染、无需清理的添加剂丝材充当熔体搅拌器,将实时加入添加剂和搅拌两个熔体处理过程巧妙合二为一,一并解决了两个过程中目前存在的普遍问题,是本发明的主要创新。



技术实现要素:

本实用新型针对现有熔体搅拌器寿命短、污染金属的不足,提供了一种高效无污染的铸造熔体均细处理装置,其特征在于,该装置由送丝/退丝机构1、添加剂丝材或棒材2、扰动驱动机构3、加热器4、丝材或棒材端头5、熔体容腔6组成,其中,所述添加剂丝材或棒材2位于熔体容腔6的中线8上;所述扰动驱动机构3位于送丝/退丝机构1与丝材或棒材端头5之间;加热器4位于扰动驱动机构3与熔体液面7之间;所述丝材或棒材端头5定量浸入铸造熔体液面7以下。

所述添加剂丝材或棒材2为1根或多根,由添加剂或其中间合金制成,其中,添加剂为熔体所需的同类合金、合金元素、细化剂、变质剂、精炼剂、复合材料中的一种或多种。

所述添加剂丝材或棒材2的横截面形状为圆形、椭圆形、矩形、菱形、三角形中的一种。

所述扰动驱动机构3能控制丝材或棒材端头5在铸造熔体中进行旋转、圆周搅动、线性摇动、振动动作中的一种或多种。

所述加热器4的加热方式为电阻加热、感应加热、火焰加热中的一种;加热器将液面上方的丝材或棒材预热到低于丝材固相线的温度。

所述丝材或棒材端头5为直的|形、弯曲的L形、倒T形、C形、S形、O形中的一种。

所述熔体容腔6配置有液面扰动隔离装置。

本实用新型的优点是:以同类合金或是熔体所需的添加剂元素制成丝材或棒材作为搅拌器,完全化解了搅拌器与熔体的交互污染问题;本装置将加入添加物和搅动均匀化处理的工艺过程有机结合起来,还极大增加了添加剂的添加速度。

附图说明

图1为一种高效无污染的铸造熔体均细处理装置示意图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种高效无污染的铸造熔体均细处理装置,下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

图1为一种高效无污染的铸造熔体均细处理装置示意图,该装置由由送丝/退丝机构1、添加剂丝材或棒材2、扰动驱动机构3、加热器4、丝材或棒材端头5、熔体容腔6组成,其中,所述添加剂丝材或棒材2为1根或多根,位于熔体容腔6的中线8上;所述扰动驱动机构3位于送丝/退丝机构1与丝材或棒材端头5之间;加热器4位于扰动驱动机构3与熔体液面7之间;所述丝材或棒材端头5定量浸入铸造熔体液面7以下。

添加剂丝材或棒材2是由添加剂或其中间合金通过铸造、包覆、粘结、充填、压实等方式经挤压、拉拔制成,可具有特殊的横截面,不同横截面的丝材或棒材具有不同的搅动效果,菱形或三角形横截面的丝材对熔体搅动的“剪切”作用较强;矩形横截面则是“击打”作用较强;圆滑横截面的击打作用相对缓和、阻力较小。

送丝/退丝机构1是将添加剂丝材或棒材2侵入或抽出熔体液面7,在连续铸造的情况下,随着丝材或棒材端头5在熔体中持续扰动的熔解消耗,它能将整卷丝材源源不断地连续送入熔体中。

扰动驱动机构3位于送丝/退丝机构1与丝材或棒材端头5之间,夹持着添加剂丝材或棒材2,提供动力并控制丝材或棒材端头5对熔体搅动的动作方式与运动轨迹,丝材或棒材端头5的动作方式为以中线8为轴的旋转、围绕中线8的圆周搅动、偏离中线8的线性摇动、在中线8附近的振动。

加热器4位于驱动机构3与熔体液面7之间,它将液面7上方的丝材或棒材预热到未熔化的温度,避免供丝时熔体局部降温,也促进了丝材或棒材熔解效率,加热器4对丝材或棒材2的加热方式可以是电阻加热、感应加热、火焰加热。

丝材或棒材端头5一般是直的|形(如图1)、定量地浸入到铸造熔体中,在间歇式铸造场合:根据动作需要丝材或棒材端头进行旋转搅动时,丝材或棒材端头弯曲成L形、倒T形、C形、S形、O形状,以增加搅动效果。

熔体容腔6配合液面扰动隔离装置可有效防止液面的氧化和卷气。

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