偏轉(zhuǎn)式精鋁提純裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及的是一種鑄造冶金領(lǐng)域的技術(shù)，具體是一種偏轉(zhuǎn)式精鋁提純裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]偏析法是一種已經(jīng)普遍工業(yè)化的鋁提純凈化方法。上海交通大學(xué)在2010年申請的發(fā)明專利，名稱為:基于偏析法的高純鋁提純裝置，申請?zhí)枮?201010300874.0，該專利提出了一種高純鋁提純裝置。該裝置利用內(nèi)加熱器對鋁液進(jìn)行保溫，利用冷卻器通過導(dǎo)熱介質(zhì)降低坩禍外壁溫度，使鋁液由坩禍內(nèi)壁往中心逐漸凝固，凝固過程中熔體中的雜質(zhì)元素由于偏析作用在鋁液中富集，最初凝固得到的固體鋁即為雜質(zhì)少的已提純鋁，剩余鋁液含雜質(zhì)元素較多，可在提純結(jié)束后倒出另作他用。凝固過程中利用電磁攪拌來攪拌鋁液，加強固液界面的鋁液流動，促進(jìn)雜質(zhì)元素向液相的擴散，從而提高提純效率。該實用新型雖然攪拌過程不接觸鋁液，污染少，但在實際使用中發(fā)現(xiàn)，由于石墨坩禍、導(dǎo)熱介質(zhì)、鋼殼、導(dǎo)熱調(diào)節(jié)層的存在，導(dǎo)致電磁攪拌的氣隙較大，攪拌效果較差，提純效率提高不明顯；且電磁攪拌耗電量較大、成本高。另外由于冷卻水從底部進(jìn)入，頂部流出，導(dǎo)致坩禍上下部冷卻速度不均勻。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提出一種偏轉(zhuǎn)式精鋁提純裝置，利用機械攪拌裝置攪拌鋁液，攪拌效果好，促進(jìn)偏析過程排出的雜質(zhì)元素的擴散與分散，降低液固界面前沿熔體中雜質(zhì)的濃度，從而更好地控制凝固過程，提高提純效率。利用爐蓋對坩禍進(jìn)行保溫，整體更加節(jié)能。利用氣壓噴霧的方式，產(chǎn)生水氣混合物對坩禍進(jìn)行降溫，溫降更加均勻，用水量也更加節(jié)約。利用偏轉(zhuǎn)機構(gòu)移動爐蓋和攪拌裝置穩(wěn)定性更高。
[0004]本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0005]本實用新型包括:爐體部分和通過偏轉(zhuǎn)機構(gòu)與之活動連接的爐蓋部分，其中:爐體部分包括爐殼和位于爐殼內(nèi)部的i甘禍機構(gòu)，爐蓋部分包括保溫爐蓋和爐蓋升降機構(gòu)。
[0006]所述的爐殼頂部設(shè)置密封槽，以實現(xiàn)坩禍機構(gòu)與爐殼與外部的密封。
[0007]所述的爐殼和坩禍機構(gòu)之間設(shè)有噴霧裝置，對應(yīng)爐殼的側(cè)壁上部設(shè)有排氣孔，爐殼的側(cè)壁下設(shè)有排水孔。
[0008]所述的噴霧裝置由設(shè)置在爐殼內(nèi)壁的多個均勻排布的噴嘴組成，通過壓縮空氣將水流沖散成霧狀，在爐殼和坩禍機構(gòu)間形成水霧層。
[0009]所述的坩禍機構(gòu)包括坩禍體和坩禍殼，坩禍殼上設(shè)有吊耳和壓板，方便進(jìn)行起吊和密封。
[0010]所述的爐蓋部分包括:金屬坩禍殼、保溫材料和電加熱器，爐蓋部分工作時蓋于坩禍機構(gòu)上方，由電加熱器對坩禍機構(gòu)內(nèi)的鋁液進(jìn)行加熱保溫。
[0011]所述的爐蓋升降機構(gòu)分別與偏轉(zhuǎn)機構(gòu)和爐蓋部分相連，可在電機驅(qū)動下帶動爐蓋升降。
[0012]所述的爐蓋部分上設(shè)有用來攪拌鋁液的攪拌機構(gòu)，該攪拌機構(gòu)包括:電機、傳動部件、攪拌器。
[0013]技術(shù)效果
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型結(jié)構(gòu)合理，工藝穩(wěn)定，操作簡便，通過攪拌機構(gòu)使熔體的溫度均勻，實現(xiàn)熔體成分的均勻化，促進(jìn)偏析過程排出的雜質(zhì)元素的擴散與分散，降低液固界面前沿熔體中雜質(zhì)的濃度，提高提純效率。爐殼內(nèi)壁的多個均勻排布的噴嘴組成的噴霧裝置，通過調(diào)節(jié)水流量可以精確調(diào)節(jié)冷卻速度，且降溫均勻、快速，有利于提高生產(chǎn)效率。晶體的最大生長速度可達(dá)27cm/h，3N鋁經(jīng)一次提純，85%投入料的平均純度可以達(dá)到4N以上，平均晶粒尺寸在150 μm以下。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型示意圖；
[0016]圖2為爐殼內(nèi)部示意圖；
[0017]圖3為偏轉(zhuǎn)機構(gòu)示意圖；
[0018]圖中:1爐殼、2噴霧裝置、3坩禍機構(gòu)、4偏轉(zhuǎn)機構(gòu)、5保溫爐蓋、6爐蓋升降機構(gòu)、7攪拌機構(gòu)。
【具體實施方式】
[0019]下面對本實用新型的實施例作詳細(xì)說明，本實施例在以本實用新型技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實施，給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護(hù)范圍不限于下述的實施例。
[0020]實施例1
[0021]如圖1和圖2所示，本裝置包括:爐體部分和通過偏轉(zhuǎn)機構(gòu)4與之活動連接的爐蓋部分，其中:爐體部分包括爐殼I和位于爐殼I內(nèi)部的i甘禍機構(gòu)3，爐蓋部分包括保溫爐蓋5和爐蓋升降機構(gòu)6。
[0022]如圖2所示，所述的爐殼I頂部設(shè)有密封槽la，坩禍機構(gòu)3放置到爐殼I內(nèi)部后可以進(jìn)行密封，對應(yīng)爐殼I側(cè)壁上部設(shè)置排氣孔lb，爐殼I側(cè)壁下部設(shè)置排水孔1C。
[0023]所述的噴霧裝置2由安裝在爐殼內(nèi)壁的多個均勻排布的噴嘴組成，通過壓縮空氣將水流沖散成霧狀，在爐殼和坩禍間形成水霧層。
[0024]所述的坩禍機構(gòu)3包括:坩禍體、坩禍殼，坩禍殼上部焊接有吊耳和壓板，方便進(jìn)行起吊和密封。
[0025]如圖3所示，所述的偏轉(zhuǎn)機構(gòu)4包括:底座4a、立柱4b、齒條4c、移動平臺4d，其中:底座4a固定設(shè)置于地面，立柱套接于底座內(nèi)并繞中心軸旋轉(zhuǎn)，齒條4c固定設(shè)置于立柱4b—側(cè)，移動平臺4d套接于立柱外，通過齒輪和齒條4c配合，電機帶動齒輪旋轉(zhuǎn)時，則移動平臺4d沿齒條上下移動。基于上述結(jié)構(gòu)特點，偏轉(zhuǎn)機構(gòu)4可以帶動攪拌機構(gòu)7、保溫鍋蓋5升降和水平偏轉(zhuǎn)。
[0026]所述的加熱保溫爐蓋5包括:金屬坩禍殼、保溫材料和電加熱器，工作時蓋于坩禍上方，由底部安裝的電加熱器對坩禍內(nèi)鋁液進(jìn)行加熱保溫。
[0027]所述的爐蓋升降機構(gòu)6分別與偏轉(zhuǎn)機構(gòu)4和保溫爐蓋5相連，可在電機驅(qū)動下帶動爐蓋升降。
[0028]用來攪拌鋁液的攪拌機構(gòu)7包括:電機、傳動部件、攪拌器。
[0029]以3N鋁為原材料，調(diào)節(jié)晶體的生長速度為I?4cm/h，產(chǎn)出精鋁的平均純度可以達(dá)到4N1?3N6，平均晶粒尺寸在130?150 μ m以下，精鋁產(chǎn)量超過投入量70?85%。
【主權(quán)項】
1.一種偏轉(zhuǎn)式精鋁提純裝置，其特征在于，包括:爐體部分和通過偏轉(zhuǎn)機構(gòu)與之活動連接的爐蓋部分，其中:爐體部分包括爐殼和位于爐殼內(nèi)部的坩禍機構(gòu)，爐蓋部分包括保溫爐蓋和爐蓋升降機構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏轉(zhuǎn)式精鋁提純裝置，其特征是，所述的爐殼頂部設(shè)置密封槽。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏轉(zhuǎn)式精鋁提純裝置，其特征是，所述的爐殼和坩禍機構(gòu)之間設(shè)有噴霧裝置，對應(yīng)爐殼的側(cè)壁上部設(shè)有排氣孔，爐殼的側(cè)壁下設(shè)有排水孔。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的偏轉(zhuǎn)式精鋁提純裝置，其特征是，所述的噴霧裝置由設(shè)置在爐殼內(nèi)壁的多個均勻排布的噴嘴組成。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏轉(zhuǎn)式精鋁提純裝置，其特征是，所述的坩禍機構(gòu)包括坩禍體和樹禍殼。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏轉(zhuǎn)式精鋁提純裝置，其特征是，所述的爐蓋部分包括:金屬外殼、保溫材料和電加熱器。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏轉(zhuǎn)式精鋁提純裝置，其特征是，所述的爐蓋升降機構(gòu)分別與偏轉(zhuǎn)機構(gòu)和爐蓋部分相連。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏轉(zhuǎn)式精鋁提純裝置，其特征是，所述的爐蓋部分上設(shè)有用來攪拌鋁液的攪拌機構(gòu)，該攪拌機構(gòu)包括:電機、傳動部件、攪拌器。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏轉(zhuǎn)式精鋁提純裝置，其特征是，所述的偏轉(zhuǎn)機構(gòu)包括:底座、立柱、齒條、移動平臺，其中:底座固定設(shè)置于地面，立柱套接于底座內(nèi)并繞中心軸旋轉(zhuǎn)，齒條固定設(shè)置于立柱一側(cè)，移動平臺套接于立柱外，通過齒輪和齒條配合，電機帶動齒輪旋轉(zhuǎn)時，則移動平臺沿齒條上下移動。
【專利摘要】一種鑄造冶金領(lǐng)域的偏轉(zhuǎn)式精鋁提純裝置，包括：爐體部分和通過偏轉(zhuǎn)機構(gòu)與之活動連接的爐蓋部分，其中：爐體部分包括爐殼和位于爐殼內(nèi)部的坩堝機構(gòu)，爐蓋部分包括保溫爐蓋和爐蓋升降機構(gòu)，本裝置利用機械攪拌裝置攪拌鋁液，攪拌效果好，促進(jìn)偏析過程排出的雜質(zhì)元素的擴散與分散，降低液固界面前沿熔體中雜質(zhì)的濃度，從而更好地控制凝固過程，提高提純效率。利用爐蓋對坩堝進(jìn)行保溫，整體更加節(jié)能。利用氣壓噴霧的方式，產(chǎn)生水氣混合物對坩堝進(jìn)行降溫，溫降更加均勻，用水量也更加節(jié)約。利用偏轉(zhuǎn)機構(gòu)移動爐蓋和攪拌裝置控制更加精確，占地面積更小。
【IPC分類】C22B9/02, C22B21/06
【公開號】CN204644430
【申請?zhí)枴緾N201520304692
【發(fā)明人】孫寶德, 張佼, 丁三才, 東青, 戴永兵, 韓延峰, 王國祥
【申請人】上海交通大學(xué)
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年5月13日