一种铝液除气装置及除气方法与流程

本发明涉及铝合金铸造，尤其涉及一种铝液除气装置及除气方法。

背景技术：

1、铝液具有吸收气体的特性，而氢气时唯一能在铝液中有一定溶解度的气体，在熔化条件下，铝液与湿气发生反应产生氢气，氢气会对铝液浇铸的质量产生影，所以在铝液浇铸前一般需要对铝液进行除气处理。

2、申请号为cn201721420412.6的专利公开了一种具有铝液除气功能的浇包，公开了一种具有铝液除气功能的浇包，包括支撑板，所述支撑板上固定有第一支撑立柱和第二支撑立柱，在第一支撑立柱和第二支撑立柱之间通过铰接杆铰接有浇包体，所述第一支撑立柱上还设置有丝杠机构，所述丝杠机构的丝杆上连接有移动块，所述移动块上连接有横臂，所述横臂顶部连接有一转动电机，所述转动电机上转动连接有穿过横臂的石墨搅拌轴，所述石墨搅拌轴上设置有若干组搅拌杆，所述石墨搅拌轴伸入浇包体之中，所述横臂中还连接有一石墨杆，该石墨杆在横臂上方具有一支出部，在支撑板上还固定连接有一氮气瓶。通过该浇包，能够有效的对铝液进行除气，除气效果更好，石墨转子寿命更长，同时直接通过浇包除气，效率更高。

3、但是气泡在铝液中靠气体分压差和表面吸附原理，吸收铝液中的氢，吸附氧化夹渣，并随气泡上升而被带出铝液表面，而气泡上浮时只依靠密度差产生的浮力，其上浮的速度一般较慢，导致除气的质量和效率较低，气泡容易被氧化夹渣等阻隔形成气穴，并在后续的浇铸过程中产生气孔、沙孔等，严重影响铝液浇铸的质量。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提出一种铝液除气装置及除气方法，以解决气泡上浮时只依靠密度差产生的浮力，其上浮的速度一般较慢，导致除气的质量和效率较低，气泡容易被氧化夹渣等阻隔形成气穴，并在后续的浇铸过程中产生气孔、沙孔等，严重影响铝液浇铸的质量的问题。

2、基于上述目的，本发明提供了一种铝液除气装置，包括有纵向导向架，所述纵向导向架的内部左右两侧对称竖向设置有竖直导向槽，其特征在于，还包括：

3、动力弹射架，设置于所述纵向导向架的底部，所述纵向导向架的外侧环绕设置有多个气压弹射管，所述气压弹射管的顶部设置有弹射开口，所述气压弹射管的底部设置有平衡联通管，所述平衡联通管的中间设置有电磁联通阀；

4、惯性弹射架，设置于所述动力弹射架的上方，所述惯性弹射架的外侧环绕设置有多个弹射顶杆，所述弹射顶杆与所述气压弹射管之间一一对应设置，所述弹射顶杆的底部设置有弹射活塞，所述弹射顶杆通过所述弹射活塞与所述气压弹射管之间嵌套滑动连接，所述弹射活塞与所述气压弹射管之间尺寸相互配合，所述惯性弹射架的左右两侧对称设置有导向滑块，所述导向滑块与所述竖直导向槽之间尺寸相互配合，所述惯性弹射架通过所述导向滑块和所述竖直导向槽与所述纵向导向架滑动连接，所述惯性弹射架的中间设置有嵌合安装槽；

5、浇包承托架，设置于所述嵌合安装槽的内侧，所述浇包承托架的中间设置有固定安装槽，所述固定安装槽的内侧嵌合设置有铝液浇包，所述铝液浇包的内部设置有铝液储存仓，所述铝液储存仓的顶部设置有通气开口；

6、门型支撑架，设置于所述嵌合安装槽的上方，所述门型支撑架的内侧设置有升降导向槽，所述升降导向槽的内侧设置有升降支撑架，所述升降支撑架通过所述升降导向槽与所述门型支撑架滑动连接；

7、石墨转子，设置于所述升降支撑架的下方，所述石墨转子的外侧呈圆周状均匀环绕设置有多个连通吹气孔，所述石墨转子的顶部设置有石墨连接杆，所述石墨连接杆的内部设置有中心输送管，所述中心输送管的底端与所述连通吹气孔之间相互连通，所述石墨连接杆顶端设置有旋转连接架，所述石墨连接杆通过所述旋转连接架与所述升降支撑架转动连接。

8、在一些可选实施例中，所述纵向导向架的顶部设置有限位缓冲架，所述限位缓冲架的下侧设置有限位弹簧，所述限位弹簧的底部设置有限位缓冲块，所述竖直导向槽的顶部和底部均设置有牵引滑轮，所述牵引滑轮的外侧设置有牵引钢索，所述牵引钢索的中间固定设置于所述导向滑块的外侧，所述牵引滑轮的轴端设置有牵引电机。

9、在一些可选实施例中，所述电磁联通阀的下方设置有增压储气罐，所述增压储气罐的外侧设置有空气压缩机，所述气压弹射管之间通过所述平衡联通管相互连通，所述平衡联通管通过所述电磁联通阀与所述增压储气罐相互连通。

10、在一些可选实施例中，所述铝液浇包的外壁中间设置有石棉保温层，所述铝液浇包的外壁顶部设置有水平吊装杆，所述铝液浇包的外侧面中间竖向设置有单向齿条，所述铝液浇包与所述固定安装槽之间尺寸相互配合，所述铝液浇包嵌套滑动设置于所述固定安装槽的内侧，所述固定安装槽的中间设置有水平锁定槽，所述水平锁定槽的内侧嵌合滑动设置有锁定卡齿，所述锁定卡齿与所述单向齿条之间尺寸相互配合，所述锁定卡齿的后侧设置有锁定弹簧。

11、在一些可选实施例中，所述中心输送管的内侧嵌套设置有嵌套输送管，所述嵌套输送管的顶端设置有氮气输送阀，所述中心输送管与所述氮气输送阀之间通过所述嵌套输送管转动封闭连接，所述门型支撑架的外侧设置有密封储气罐，所述中心输送管的顶端通过所述嵌套输送管和所述氮气输送阀与所述密封储气罐相互连通。

12、在一些可选实施例中，所述升降支撑架的左右两侧对称转动设置有水平驱动轴，所述水平驱动轴的外端设置有摩擦驱动轮，所述水平驱动轴的内端设置有驱动伞齿，所述旋转连接架的外侧设置有旋转齿盘，所述旋转齿盘与所述驱动伞齿之间相互啮合构成传动结构，所述摩擦驱动轮的外侧面与所述竖直导向槽的内侧面之间相互接触，所述惯性弹射架沿所述竖直导向槽上下移动时，所述摩擦驱动轮通过与所述竖直导向槽之间接触摩擦力同步转动。

13、装置通过惯性弹射架带动铝液浇包同步向上加速移动，以通过惯性和加速度作用提高除气的质量和效率，而铝液浇包同步向上移动时，石墨转子和石墨连接杆会由通气开口探入铝液浇包内部，并通过旋转连接架带动石墨连接杆和其底端的石墨转子同步转动，以通过旋转的石墨转子将吹入铝液中的惰性气体破碎成大量的弥散气泡，并使其分散在铝液中，气泡在铝液中靠气体分压差和表面吸附原理，吸收铝液中的氢，吸附氧化夹渣，并随气泡上升而被带出铝液表面，完成对铝液储存仓中铝液的除气脱氢处理，而中心输送管的顶端通过嵌套输送管和氮气输送阀与密封储气罐相互连通，通过密封储气罐可以储存所需的惰性气体，密封储气罐通过嵌套输送管和氮气输送阀向中心输送管输送气体，并通过嵌套输送管标尺旋转状态的密封连接，而旋转连接架转动则通过摩擦驱动结构提供动力，惯性弹射架带动铝液浇包同步向上加速移动时，摩擦驱动轮通过与竖直导向槽之间接触摩擦力同步转动，而摩擦驱动轮通过水平驱动轴带动驱动伞齿转动，驱动伞齿便通过旋转齿盘带动旋转连接架同步转动，从而使旋转连接架带动石墨连接杆和其底端的石墨转子同步转动进行除气工作，通过摩擦驱动轮构成的摩擦驱动结构，使石墨转子转动速度与铝液浇包移动速度相关，便于铝液浇包移动速度和石墨转子转动速度同步调节，使用时更加方便灵活。

14、在一些可选实施例中，所述嵌合安装槽的内侧设置有水平导向槽，所述浇包承托架的左右两侧均设置有水平滑块，所述浇包承托架通过所述导向滑块和所述水平导向槽与所述嵌合安装槽滑动连接。

15、在一些可选实施例中，所述水平滑块的中间设置有锁定嵌合槽，所述水平导向槽的中间设置有锁定滑槽，所述锁定滑槽的内侧嵌合滑动设置有锁定卡块，所述锁定卡块的中间设置解锁让位槽，所述解锁让位槽与所述水平滑块之间尺寸相互配合，所述锁定卡块的顶部设置有复位弹簧，所述锁定卡块的底部设置有限位顶杆，所述动力弹射架的底部设置有限位解锁顶块，所述限位解锁顶块与所述限位顶杆之间相互对应设置。

16、在一些可选实施例中，所述动力弹射架的前后两侧均设置有连续输送架，所述连续输送架的内侧设置有输送导向槽，所述浇包承托架通过所述导向滑块和所述输送导向槽与所述连续输送架滑动连接，所述连续输送架的底部平行设置有输送链条，所述输送链条的内侧设置有输送齿盘，所述输送齿盘的轴端设置有输送电机，所述输送链条的外侧均匀设置有多个嵌合输送槽，所述浇包承托架的底部设置有输送卡块，所述嵌合输送槽与所述输送卡块之间尺寸相互配合。

17、一种铝液除气装置的除气方法，包括以下步骤：

18、l1除气去氢：通过升降支撑架带动石墨转子和石墨连接杆同步移动，使石墨转子由通气开口探入铝液浇包内部，并通过中心输送管向石墨转子处输送惰性气体，通过连通吹气孔输出，同时旋转连接架可以带动石墨连接杆和其底端的石墨转子同步转动，旋转的石墨转子将吹入铝液中的惰性气体破碎成大量的弥散气泡，并使其分散在铝液中，气泡在铝液中靠气体分压差和表面吸附原理，吸收铝液中的氢，吸附氧化夹渣，

19、l3惯性提升：通过平衡联通管向气压弹射管中充入高压气体，以通过高压气体推动气压弹射管中的弹射活塞，进而通过弹射活塞和弹射顶杆推动惯性弹射架整体沿纵向导向架向上移动；

20、l3惯性压缩：惯性弹射架带动铝液浇包同步向上加速移动，在加速移动的同时石墨转子持续转动并输送惰性气体，铝液浇包内部的铝液受到惯性和加速度作用向下压缩，气泡和氧化夹渣受到挤压和密度浮力差上升浮动至铝液表面；

21、l4下降复位：惯性弹射架受到气压弹射沿纵向导向架移动完成释放动能后，受重力作用自由下落，并下降至纵向导向架底部，同时弹射活塞重新嵌入气压弹射管，构成气压缓冲结构，使惯性弹射架瞬间减速，再次提供一个加速度和惯性，通过加速度和惯性提高除气气泡和杂质上浮的速度，气泡和氧化夹渣受到挤压和密度浮力差上升浮动至铝液表面，然后将氧化夹渣和杂质捞出分离，便完成除气去氢工作。

22、从上面所述可以看出，本发明提供的一种铝液除气装置，通过弹射顶杆、弹射活塞和气压弹射便构成气压弹射结构，使惯性弹射架通过高压气体动力瞬间加速向上弹射移动，并带动铝液浇包同步向上加速移动，在加速移动的同时置于铝液浇包内部的石墨转子会同步转动并输送惰性气体，使惰性气体破碎成大量的弥散气泡并使其分散在铝液中，气泡在铝液中靠气体分压差和表面吸附原理，吸收铝液中的氢和氧化夹渣，通过铝液浇包加速时产生的惯性和其内部的铝液与气泡和氧化夹渣之间质量和密度差，使铝液受到惯性和加速度作用相较于气泡和氧化夹渣更大，铝液浇包内部的铝液受到惯性和加速度作用，会向下压缩，其中的气泡和氧化夹渣便会更快上升浮动至铝液表面，使气泡上浮时不只依靠密度差产生的浮力，提高其上浮的速度，避免气泡被氧化夹渣阻隔形成气穴影响后续铝液浇铸质量，有利于提高除气的质量和效率。