一种铝合金熔体净化装置的制作方法

本实用新型属于铝合金铸件加工技术领域，特别涉及一种铝合金熔体净化装置。

背景技术：

铝合金熔炼过程中，熔体中存在的气体、各种夹杂物及其他金属杂质等，往往会使铝合金铸锭产生气泡、气孔、疏松、裂纹、白斑等缺陷，对铸锭的加工性能及制品强度、塑性、抗腐蚀性和外观品质都有显著影响。熔体净化技术是基于物理化学原理和相应的工艺措施，除掉铝合金熔体中的气体、夹杂物和有害元素，以便获得纯净金属熔体的工艺方法。

如授权公告号为cn201605306u的我国实用新型专利，公开了一种名为铝合金熔体在线除气过滤装置，该装置包括熔体池和上盖，熔体池由两个竖直隔墙分隔为三个区，熔体依次流经第一区、第二区和第三区。第一区和第二区设置透气装置，起除气作用，第三区设置过滤片，起除杂作用。

但是，铝合金熔体先流经第一区和第二区，由于熔体流速低，悬浮在熔体中密度较大的氧化物杂质容易沉淀，淤积在池底，堵塞池底的透气装置。熔体除气后流入第三区过滤，由于熔体从上而下流过过滤片，杂质附着在过滤片上，影响过滤质量和过滤片的使用寿命。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种除气、过滤效果好的铝合金熔体净化装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种铝合金熔体净化装置，包括熔体池和上盖，所述熔体池的相对两侧分别设有进液口和出液口，所述上盖的底部向下延伸有两个平行间隔的第一折流板，所述熔体池的池底向上延伸有位于两个第一折流板之间并与第一折流板平行间隔的第二折流板，所述第一折流板的底部与熔体池的池底之间存在空隙，并且低于进液口和出液口，所述第二折流板的顶部与上盖之间存在空隙，高于第一折流板的底部并且也低于进液口和出液口，所述第一折流板及第二折流板的两侧均与熔体池的侧壁固定连接，将熔体池顺序分隔为储液区、第一除气区、第二除气区和过滤区，所述熔体从进液口进入到熔体池后依次流过储液区、第一除气区、第二除气区、过滤区后从出液口流出；

所述熔体池于第二除气区的池底设有进气口，所述进气口内铺设有透气砖，外界的第一气源的气体通过透气砖于第二除气区的熔体内形成微小气泡；

所述出液口低于所述进液口，使所述第一除气区及第二除气区的顶部具有空气腔，所述空气腔内设有与熔体液面间隔的吸气装置，该吸气装置包括一端敞开具有吸气口的外罩，外罩的另一端连通至出气管，所述出气管穿过上盖连通至抽风机，用于将除气区内的废气吸出。

作为优选，所述吸气装置的外罩内设有内罩，所述内罩与所述外罩之间具有间隙，所述内罩与吸气口同侧的一端敞开具有开口，所述内罩内设有吹气机构，所述吹气机构包括朝向所述内罩开口的出气口，所述吹气机构连通至进气管的一端，进气管的部分位于所述出气管内并且与出气管同向延伸，进气管露出于出气管的部分连接至外界的第二气源，所述第二气源的气体通过所述进气管从所述出气口吹出，所述除气区内的废气从内罩与外罩之间的间隙吸入出气管进而排出。

作为优选，所述吹气机构包括连接管与旋转臂，所述连接管、所述内罩与外罩三者均同轴设置，所述连接管与内罩连接，并且连接管的一端连通至所述进气管，所述旋转臂与所述连接管垂直设置，所述连接管的另一端通过轴承连接所述旋转臂的中间位置，并且所述连接管与所述旋转臂连通，所述旋转臂上设有所述出气口，所述旋转臂受第二气源的动力驱动绕连接管的轴向转动并且向着内罩的开口外吹气。

作为优选，所述出气口设于旋转臂的周面向着内罩开口的一侧上，并沿所述旋转臂的长度方向间隔设置有多个，所述出气口的轴向相对于所述连接管的轴向向着旋转臂的两侧倾斜设置，并且位于所述连接管一侧的出气口相对于连接管轴向的倾斜方向与另一侧的出气口相对于连接管轴向的倾斜方向相反。

作为优选，所述旋转臂的径向截面上，所述出气口的轴向与所述连接管的轴向的夹角（α）为12度~17度。

作为优选，所述内罩的外直径与所述外罩的内直径之比为14/19。

作为优选，所述内罩的外侧壁上设有向着外罩突出，并抵于外罩的抵接块。

作为优选，所述第一除气区内设有搅拌充气装置，所述搅拌充气装置包括转子、转轴和外管，所述外管为中空的管体，所述外管自上而下穿过上盖，所述外管的上端设有电机，所述外管的底部插入位于熔体内，所述外管位于熔体内的部分具有若干排气孔，所述转子固定于外管的下端，转轴设于外管的中空腔内，电机与转子通过转轴连接，所述外管的上端与外界的第三气源连接，用于向第一除气区的熔体内注入惰性气体并通过外管的转动打碎成均匀分散的微小气泡。

作为优选，所述过滤区内设有两层陶瓷过滤片。

作为优选，所述第二除气区及过滤区的池底倾斜，所述第二除气区的池底较高。

与现有技术相比，本实用新型中的铝合金熔体净化装置的优点在于

1）通过设置透气砖和搅拌充气装置，向熔体内注入惰性气体形成微小气泡，微小气泡在熔体内上升时会吸收熔体内的气体，并吸附杂质，然后将其带出到熔体上表面，该铝合金熔体净化装置中设有吸气装置，能够将熔体上方及表面的废气吸出，避免该废气再溶于熔体内，从而产生净化效果；

2）由于在吸气装置的外罩内还设有吹气装置，能够在外罩的范围内产生负压，更加有利于废气的吸出；

3）通过过滤区的陶瓷过滤片进一步将熔体内的杂质滤出，由于第二除气区的熔体池池底高于过滤区的池底，过滤区下方密度较大的氧化物杂质靠重力作用会流到过滤区的最低处，从而不会堵塞第二除气区池底的透气砖，进而保证净化效果。

附图说明

图1为本实施例中的铝合金熔体净化装置的剖面示意图；

图2为本实施例中的吸气装置的结构示意图。

图中，1、熔体池；11、进液口；12、出液口；13、第二折流板；14、储液区；15、第一除气区；16、第二除气区；17、过滤区；18、进气口；2、上盖；21、第一折流板；31、透气砖；32、第一气源；4、吸气装置；41、外罩；42、出气管；43、抽风机；44、内罩；441、抵接块；45、吹气机构；451、连接管；452、旋转臂；4521、出气口；46、进气管；47、第二气源；51、转子；52、转轴；53、外管；531、排气孔；54、电机；55、第三气源；6、陶瓷过滤片。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

一种铝合金熔体净化装置，结合图1和2所示，包括熔体池1和上盖2，熔体池1的相对两侧分别设有进液口11和出液口12，上盖2的底部向下延伸有两个平行间隔的第一折流板21，熔体池1的池底向上延伸有位于两个第一折流板21之间并与第一折流板21平行间隔的第二折流板13，第一折流板21的底部与熔体池1的池底之间存在空隙，并且低于进液口11和出液口12，第二折流板13的顶部与上盖2之间存在空隙，高于第一折流板21的底部并且也低于进液口11和出液口12，第一折流板21及第二折流板13的两侧均与熔体池1的侧壁固定连接，将熔体池1顺序分隔为储液区14、第一除气区15、第二除气区16和过滤区17，熔体从进液口11进入到熔体池1后依次流过储液区14、第一除气区15、第二除气区16、过滤区17后从出液口12流出。

熔体池1于第二除气区16的池底设有进气口18，进气口18内铺设有透气砖31，外界的第一气源32的气体通过透气砖31于第二除气区16的熔体内形成微小气泡，微小气泡在熔体内上升时会吸收熔体内的气体，并吸附杂质，然后将其带出到熔体上表面，从而产生净化熔体的效果。

出液口12低于进液口11，使第一除气区15及第二除气区16的顶部具有空气腔，空气腔内设有与熔体液面间隔的吸气装置4，该吸气装置4包括一端敞开具有吸气口的外罩41，外罩41的另一端连通至出气管42，出气管42穿过上盖2连通至抽风机43，用于将除气区内的废气吸出，避免该废气再溶于熔体内，从而提高该铝合金熔体净化装置的净化效果。

具体地，吸气装置4的外罩41内设有内罩44，内罩44与外罩41之间具有间隙，内罩44与吸气口同侧的一端敞开具有开口，内罩44内设有吹气机构45，吹气机构45包括朝向内罩44开口的出气口4521，吹气机构45连通至进气管46的一端，进气管46的部分位于出气管42内并且与出气管42同向延伸，进气管46露出于出气管42的部分连接至外界的第二气源47，第二气源47的气体通过进气管46从出气口4521吹出，除气区内的废气从内罩44与外罩41之间的间隙吸入出气管42进而排出。

吹气机构45包括连接管451与旋转臂452，连接管451、内罩44与外罩41三者均同轴设置，连接管451与内罩44连接，并且连接管451的一端连通至进气管46，旋转臂452与连接管451垂直设置，连接管451的另一端通过轴承连接旋转臂452的中间位置，并且连接管451与旋转臂452连通，旋转臂452上设有出气口4521，旋转臂452受第二气源47的动力驱动绕连接管451的轴向转动并且向着内罩44的开口外吹气。

出气口4521设于旋转臂452的周面向着内罩44开口的一侧上，并沿旋转臂452的长度方向间隔设置有多个，出气口4521的轴向相对于连接管451的轴向向着旋转臂452的两侧倾斜设置，并且位于连接管451一侧的出气口4521相对于连接管451轴向的倾斜方向与另一侧的出气口4521相对于连接管451轴向的倾斜方向相反。优选的，旋转臂452的径向截面上，出气口4521的轴向与连接管451的轴向的夹角（α）为12度~17度，为了使吸气效果达到最佳，内罩44的外直径与外罩41的内直径之比为14/19。

内罩44的外侧壁上设有向着外罩41突出的抵接块441，优选的，抵接块441具有多个，沿内罩44的外侧壁周向间隔排列，并且抵接块441沿内罩44的轴向延伸，抵接块441抵于外罩41的内壁，用于限制并保持内罩44与外罩41之间的间隔不变。

第一除气区15内设有搅拌充气装置，搅拌充气装置包括转子51、转轴52和外管53，外管53为中空的管体，外管53自上而下穿过上盖2，外管53的上端设有电机54，外管53的底部插入位于熔体内，外管53位于熔体内的部分具有若干排气孔531，转子51固定于外管53的下端，转轴52设于外管53的中空腔内，电机54与转子51通过转轴52连接，外管53的上端与外界的第三气源55连接，用于向第一除气区15的熔体内注入惰性气体并通过外管53的转动打碎成均匀分散的微小气泡。作为优选，外管53、转子51以及转轴52均采用石墨材料。

过滤区17内设有两层陶瓷过滤片6，用于过滤熔体内的杂质。第二除气区16及过滤区17的池底倾斜，第二除气区16的池底较高，过滤区17下方密度较大的氧化物杂质靠重力作用会流到过滤区17的最低处，从而不会堵塞第二除气区16池底的透气砖31，进而保证净化效果。

本实施例中的第一气源32、第二气源47以及第三气源55注入至熔体内的气体均为惰性气体或者具有少量氮气的惰性气体。

与现有技术相比，本实用新型中的铝合金熔体净化装置的优点在于

通过设置透气砖31和搅拌充气装置，向熔体内注入惰性气体形成微小气泡，微小气泡在熔体内上升时会吸收熔体内的气体，并吸附杂质，然后将其带出到熔体上表面，该铝合金熔体净化装置中设有吸气装置4，能够将熔体上方及表面的废气吸出，避免该废气再溶于熔体内，从而产生净化效果。

上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。