CN101781712B - 流槽式在线除气装置 - Google Patents
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Abstract
一种金属冶炼技术领域的流槽式在线除气装置，包括：流槽外壳、除气室、透气砖、保温盖、排气口、第一挡板、第二挡板、中间挡板、入气口、入口和出口，流槽外壳的内部设有除气室，保温盖和流槽外壳活动相连，保温盖上设有排气口，除气室的两端设有入口和出口，除气室的中部设有中间挡板，中间挡板和入口之间设有第一挡板，中间挡板和出口之间设有第二挡板，第一挡板与第二挡板的底部和除气室之间设有空隙，中间挡板的底部和除气室固定相连，透气砖内嵌于除气室的底部且排列于第一挡板、第二挡板和中间挡板之间，透气砖的底部设有入气口。对场地空间要求小，采用下潜式的挡板和保温盖，减少除气后铝液的重新吸气和表面氧化；除气净化效果良好。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种金属冶炼技术领域的装置，尤其涉及的是一种流槽式在线除气装置。
背景技术
随着铝合金应用的不断发展，对其内在质量的要求也越来越高。洁净的熔体是保证铝合金材料冶金质量的关键。而在影响熔体纯净度的因素中，存在于熔体中的氢在凝固过程中的析出将会导致气孔、疏松等缺陷，这对于高质量的铝材是致命的，它不但破坏了铝材的内部连续性，减小了有效截面积而且是裂纹源。所以，除气在高质量铝材的生产中占有举足轻重的地位。
铝工业中主要通过炉外的在线除气装置来保证除气效果，通过向铝液中通入净化气体(通常是氮气或氩气)带出其中溶解的氢。近年来，在炼钢工业有广泛应用的透气砖开始应用于铝工业，开发了相应的铝精炼用透气砖及除气系统，在静置炉或浇包上取得了良好的效果，并开始应用于在线除气装置。相比于旋转喷吹除气，使用透气砖的在线除气装置取消了石墨转子等运动部件，大大简化了设备，同时减少铝熔体液面波动以及由此产生的表面吸气和氧化，因此，在设备成本、操作、维护等方面具有明显的优势。
经对现有技术的文献检索发现，中国实用新型专利申请号：200720004056，名称：铝熔体除氢装置，该装置为箱体结构，透气砖安装于除气箱底部，其除氢效率达到40％以上，处理后铝熔体中氢含量可降低至0.12～0.10ml/100gAl。该装置所采用的除气箱容纳铝液约220kg。由于该除气装置属于开放式的箱体结构，且除气室为正方形，底部呈正方形均匀布置透气砖，这样容易在边角处形成除气死角，并存在除气不够充分，除气后重新吸气等问题，而且在更换品种时需要放干大量的铝液，造成金属的损耗。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种流槽式在线除气装置，通过设置挡板形成合理的铝液流动路径，减少除气死角，提高净化气体利用效率；并采用下潜式挡板和保温盖形成密闭空间，防止空气进入除气室，有效降低铝液的吸气和表面氧化，结构紧凑，可大大降低合金品种更换时的原材料损耗。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：流槽外壳、除气室、透气砖、保温盖、排气口、第一挡板、第二挡板、中间挡板、入气口、入口和出口，其中：流槽外壳的内部设有除气室，保温盖和流槽外壳活动相连，保温盖上设有排气口，除气室的两端设有入口和出口，除气室的中部设有中间挡板，中间挡板和入口之间设有第一挡板，中间挡板和出口之间设有第二挡板，第一挡板与第二挡板的底部和除气室之间设有空隙，中间挡板的底部和除气室固定相连，透气砖内嵌于除气室的底部且排列于第一挡板、第二挡板和中间挡板之间，透气砖的底部设有入气口。
所述的第一挡板和第二挡板的顶部与除气室的顶部平齐，第一挡板与第二挡板的底部和除气室之间设有50～250mm的空隙。
所述的第一挡板和入口的距离以及第二挡板和出口的距离为200～300mm。
所述的流槽外壳和除气室之间设有保温层。
所述的中间挡板高度是除气室高度的三分之二。
所述的保温盖位于流槽外壳的顶部，通过铰链和流槽外壳活动相连。
所述的保温盖、第一挡板、第二挡板和除气室形成一个密闭的空间。
所述的除气室是耐火材料制成，采用不粘铝浇注料预制成型。
所述的保温层是硅酸铝板制成。
所述的透气砖等距离的呈“一”字形排列。
本发明可以方便地接入任意的铝熔炼炉或静置炉与铸机之间的流槽系统，实现铸造前铝液的在线除气净化。铝液经过入口，通过第一挡板下潜式进入除气室，净化气体通过入气口，从透气砖的端面以气泡的形式弥散进入铝液中，气泡在上浮的过程中铝液中的氢通过扩散不断进入，直至气泡从铝液表面逸出，在铝液上方形成保护性气氛，并从排气孔不断排出；除气后的铝液从另一端的第二挡板的底部经过出口流出，进行后续的过滤净化处理或直接进入铸机铸造成型。在使用时可以根据处理铝液的流量大小，合理选择透气砖的数量，使得金属气耗比保持在0.14～0.35L/kg。
本发明相比现有技术具有以下优点：本装置结构紧凑，对场地空间要求小，无须额外的保温加热装置，在更换合金品种时几乎无放干料；采用下潜式的挡板和保温盖，形成密闭式除气室阻绝空气，减少除气后铝液的重新吸气和表面氧化；除气净化效果良好，处理后铝熔体中氢含量可降低至0.12～0.10mm/100gAl。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，本实施例包括：包括：流槽外壳1、除气室2、透气砖3、保温盖4、排气口5、第一挡板6、第二挡板7、中间挡板8、入口9、出口10和入气口(图中未显示)，其中：流槽外壳1的内部设有除气室2，保温盖4和流槽外壳1活动相连，保温盖4上设有排气口5，除气室2的两端设有入口9和出口10，除气室2的中部设有中间挡板8，中间挡板8和入口9之间设有第一挡板6，中间挡板8和出口10之间设有第二挡板7，第一挡板6与第二挡板7的底部和除气室间留有空隙，中间挡板8的底部和除气室2固定相连，透气砖3内嵌于除气室2的底部且排列于第一挡板6、第二挡板7和中间挡板8之间的空隙处，透气砖3的底部设有入气口。
所述的流槽外壳1和除气室2之间设有保温层11，可以减少除气装置内铝液温度的损失。
所述的保温层11是硅酸铝板制成。
所述的流槽外壳1是钢材制成，保证整个除气装置有足够的强度。
所述的中间挡板8的高度为除气室2高度的三分之二，可保证铝液流动过程中流速平稳，中间挡板8可以强制铝熔体在垂直方向上形成对流，增加和净化气体的接触机会。中间挡板8的个数也可以是多个，可以增强净化效果。
所述的保温盖4位于流槽外壳1的顶部，通过铰链12和流槽外壳1活动相连，使保温盖4可以自由开合。保温盖4可以使整个除气装置保持密闭，减少除气装置顶部的热量散失并减少铝熔体的重新吸气和表面氧化。
所述的除气室2是耐火材料制成，采用不粘铝浇注料预制成型，可以在铝熔体冲刷下长时间工作。
所述的透气砖3等距离的呈“一”字形排列。
所述的第一挡板6和第二挡板7的顶部与除气室2顶部平齐，铝液只能从第一挡板6和第二挡板7的底部以下潜的方式进入和流出除气室2，液面上方始终保持平静，可以阻绝空气，并可以起到阻挡铝液表面氧化皮或浮渣的作用；第一挡板6和第二挡板7的底部和除气室2之间设有100mm空隙。第一挡板6和入口9的距离以及第二挡板7和出口10的距离均为200mm，以方便进行清理。第一挡板6、第二挡板7和中间挡板8在浇注耐火材料除气室2时同时浇注成型。
在除气净化过程中，将保温盖4合上，铝液经过第一挡板6下潜进入除气室2，净化气体通过透气砖3以气泡的形式从底部弥散进入铝液中，气泡在上浮的过程中铝液中的氢通过扩散不断进入，直至气泡从铝液表面逸出，在铝液上方形成保护性气氛，并从排气口5不断排出，除气后的铝液从第二挡板7的底部流出。本装置除气净化效果良好，处理后铝熔体中氢含量可降低至0.12～0.10mm/100gAl。
Claims (6)
1.一种流槽式在线除气装置，包括：流槽外壳、除气室、透气砖、保温盖、排气口、入气口、入口和出口，其特征在于，还包括：第一挡板、第二挡板和中间挡板，其中：流槽外壳的内部设有除气室，保温盖和流槽外壳活动相连，保温盖上设有排气口，除气室的两端设有入口和出口，除气室的中部设有中间挡板，中间挡板的高度是除气室高度的三分之二，中间挡板和入口之间设有第一挡板，中间挡板和出口之间设有第二挡板，第一挡板与第二挡板的底部和除气室之间设有空隙，中间挡板的底部和除气室固定相连，透气砖内嵌于除气室的底部且排列于第一挡板、第二挡板和中间挡板之间，透气砖的底部设有入气口，所述的第一挡板和第二挡板的顶部与除气室的顶部平齐，第一挡板与第二挡板的底部和除气室之间设有50-250mm的空隙，所述的第一挡板和入口的距离以及第二挡板和出口的距离为200-300mm。
2.根据权利要求1所述的流槽式在线除气装置，其特征是，所述的流槽外壳和除气室之间设有保温层。
3.根据权利要求1所述的流槽式在线除气装置，其特征是，所述的保温盖位于流槽外壳的顶部，通过铰链和流槽外壳活动相连。
4.根据权利要求1所述的流槽式在线除气装置，其特征是，所述的除气室是耐火材料制成，采用不粘铝浇注料预制成型。
5.根据权利要求2所述的流槽式在线除气装置，其特征是，所述的保温层是硅酸铝板制成。
6.根据权利要求1所述的流槽式在线除气装置，其特征是，所述的透气砖等距离的呈“一”字形排列。
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