專利名稱：有色合金液非金屬氧化夾雜物的去除裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及金屬精煉裝置及方法。
背景技術(shù)：
20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的傳統(tǒng)的過濾技術(shù)只能有效地清除毫米級(jí)大小的非金屬夾雜物，且存在過濾效率隨時(shí)間下降的問題。隨著多孔陶瓷管的連續(xù)使用，過濾通道內(nèi)沉積、阻截、吸附的雜質(zhì)顆粒越來越多，當(dāng)其積累到一定程度后，在通過過濾器總流量不變的情況下，由于過濾通道的變小，液態(tài)金屬流速增加，施加給夾雜物顆粒的能量加大，結(jié)果已經(jīng)沉積吸附的夾雜顆粒很容易又被重新沖入液體金屬中，使過濾效率降低，尤其是對(duì)微米級(jí)的小尺寸夾雜去除效率更低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是有效去除有色合金液中的非金屬氧化夾雜物。
本發(fā)明是有色合金液非金屬氧化夾雜物的去除裝置及方法，有色合金液(1)經(jīng)進(jìn)口流槽(18′)進(jìn)入精煉箱，精煉箱由大室(17)和小室(4)組成，大室(17)和小室(4)用鋼板隔開，底部連通，液態(tài)的熔劑(11)位于大室(17)上層，陽(yáng)極環(huán)(16)浸沒在熔劑(11)中，大室(17)的右側(cè)壁開有兩個(gè)孔(13)、(14)，孔(13)為出渣口，孔(14)為溫度調(diào)節(jié)出流口，孔(13)、(14)分別用堵塞物堵住，陰極電極(6)安裝在進(jìn)口流槽(18′)的左端靠近進(jìn)口流槽(18′)出口的位置處，進(jìn)口流槽(18′)出口的底部安裝開有小孔的分流器(9)，進(jìn)口流槽(18′)的出口端低于其入口端(10)，精煉箱上方加蓋一個(gè)蓋子(3)，壓桿(7)穿過蓋子(3)壓在分流器(9)上，上端安裝在蓋子(3)上的陽(yáng)極環(huán)(16)浸于液態(tài)熔劑(11)中。
去掉分流器(9)上的壓桿(7)，有色合金金液通過金屬液流經(jīng)分流器(9)進(jìn)入大室(17)，用壓桿(7)封住分流器(9)上的小孔，將液態(tài)的熔劑通過上蓋(3)注入大室(17)中，取開壓桿(7)，打開穩(wěn)壓電源(12)開關(guān)，調(diào)節(jié)電源電流到預(yù)設(shè)值，精煉后的有色合金液從出口流槽(18)的出口端(2)流出，澆入鑄模和連鑄裝置(19)中。
孔(14)中的堵塞物用硅酸鋁耐火纖維制成，進(jìn)口流槽(18′)出口的末端為一錐形口，分流器(9)用炭化硅磚制成，分流器(9)上開有5～15個(gè)直徑為6～30mm的小孔，進(jìn)口流槽的出口的底部安裝開有小孔的分流器(9)，進(jìn)口流槽(18′)的出口端比其入口端(10)低50～150mm。大室(17)的容積是小室(4)的2～3倍。
按重量百分比，熔劑的成分分別為(1)光鹵石70％～90％、MgF210～30％；(2)KCl20％～60％、MgCl220％～60％、Na3AlF65％～15％；(3)Na3AlF620％、NaCl30～50％、KCl30％～50％。
本發(fā)明使有色合金液通過施加電場(chǎng)的熔融熔劑層時(shí)，在電場(chǎng)與熔劑的作用下，清除懸浮的非金屬夾雜物，有色合金液中氧化物的含量可以降低到0.001～0.003wt％。


圖1為本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)圖，圖2為圖1中局部放大圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本發(fā)明裝置的主體是精煉箱和流槽，精煉箱是用鋼板焊接而成的，劃分為兩室大室(17)和小室(4)。大室主要起精煉作用，液態(tài)的精煉熔劑就放在大室(17)中。精煉時(shí)陽(yáng)極環(huán)(16)浸沒在熔劑層中。大室是小室的2～3倍。箱體的大室(17)的右側(cè)壁有兩個(gè)孔(13)、(14)，孔(13)為出渣口，孔(14)為溫度調(diào)節(jié)出流口。
如圖2所示，箱體壁由外至內(nèi)依次是鋼板(23)，耐火保溫棉(22)，耐火磚(21)和內(nèi)襯(20)。由于電熔劑法凈化有色金屬及其合金液時(shí)熔劑中含有鈉鹽和氟鹽，有強(qiáng)烈的腐蝕性，選用含碳耐火材料中的高鋁炭化硅磚。作內(nèi)襯的材料是炭化硅磚，高溫炭化硅磚和氮化硅結(jié)合的炭化硅磚。
如圖1所示，孔(14)中的堵塞物用真空澆注的硅酸鋁耐火纖維制成。陰極電極(6)安裝在進(jìn)口流槽(18′)的左端靠近進(jìn)口流槽(18′)出口的位置處，保證有色金屬液流過時(shí)被浸沒在金屬液中。進(jìn)口流槽(18′)出口即有色合金液流入精煉箱大室(17)的出口為一錐形口，進(jìn)口流槽(18′)出口的底部安裝開有小孔的分流器(9)，分流器(9)用炭化硅磚制成，分流器(9)上開有5～15個(gè)直徑為6～30mm的小孔，用于形成一定尺寸的有色合金液流股。進(jìn)口流槽(18′)的出口端比其入口端(10)低50～150mm。
如圖1所示，精煉箱上方加蓋一個(gè)蓋子(3)，壓桿(7)穿過蓋子(3)壓在分流器(9)上，上端安裝在蓋子(3)上的陽(yáng)極環(huán)(16)浸于液態(tài)熔劑(11)中。去掉分流器(9)上的壓桿(7)，有色合金金液通過金屬液流經(jīng)分流器(9)進(jìn)入大室(17)，用壓桿(7)封住分流器(9)上的小孔，將液態(tài)的熔劑通過上蓋(3)注入大室(17)中，取開壓桿(7)，打開穩(wěn)壓電源(12)開關(guān)，調(diào)節(jié)電源電流到預(yù)設(shè)值，精煉后的有色合金液從出口流槽(18)的出口端(2)流出，澆入鑄模和連鑄裝置(19)中。根據(jù)熔劑的失效時(shí)間，及時(shí)補(bǔ)加熔劑。
(5)為進(jìn)口流槽(18′)的側(cè)壁，(8)為蓋子(3)開設(shè)的通氣孔，(12)為穩(wěn)定電源，(15)為箱體底座。
有色合金的精煉溫度由合金的熔點(diǎn)確定，以合金熔點(diǎn)加50～100℃為精煉溫度。
工藝參數(shù)為單股電壓3～7V，單股電流6～18A，流股直徑6～30mm；熔劑層的厚度為50～200mm。
按重量百分比，熔劑成分有下列三種(1)光鹵石70％～90％，MgF210～30％。
(2)KCl20％～60％，MgCl220％～60％，Na3AlF65％～15％。
(3)Na3AlF620％，NaCl30～50％，KCl30％～50％。
權(quán)利要求
1.有色合金液非金屬氧化夾雜物的去除裝置及方法，有色合金液(1)經(jīng)進(jìn)口流槽(18′)進(jìn)入精煉箱，其特征在于精煉箱由大室(17)和小室(4)組成，大室(17)和小室(4)用鋼板隔開，底部連通，液態(tài)的熔劑(11)位于大室(17)上層，陽(yáng)極環(huán)(16)浸沒在熔劑(11)中，大室(17)的右側(cè)壁開有兩個(gè)孔(13)、(14)，孔(13)為出渣口，孔(14)為溫度調(diào)節(jié)出流口，孔(13)、(14)分別用堵塞物堵住，陰極電極(6)安裝在進(jìn)口流槽(18′)的左端靠近進(jìn)口流槽(18′)出口的位置處，進(jìn)口流槽(18′)出口的底部安裝開有小孔的分流器(9)，進(jìn)口流槽(18′)的出口端低于其入口端(10)，精煉箱上方加蓋一個(gè)蓋子(3)，壓桿(7)穿過蓋子(3)壓在分流器(9)上，上端安裝在蓋子(3)上的陽(yáng)極鋼環(huán)(16)浸于液態(tài)熔劑(11)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有色合金液非金屬氧化夾雜物的去除裝置及方法，其特征在于去掉分流器(9)上的壓桿(7)，有色合金金液通過金屬液流經(jīng)分流器(9)進(jìn)入大室(17)，用壓桿(7)封住分流器(9)上的小孔，將液態(tài)的熔劑通過上蓋(3)注入大室(17)中，取開壓桿(7)，打開穩(wěn)壓電源(12)開關(guān)，調(diào)節(jié)電源電流到預(yù)設(shè)值，精煉后的有色合金液從出口流槽(18)的出口端(2)流出，澆入鑄模和連鑄裝置(19)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有色合金液非金屬氧化夾雜物的去除裝置及方法，其特征在于孔(14)中的堵塞物用硅酸鋁耐火纖維制成，進(jìn)口流槽(18′)出口的末端為一錐形口，分流器(9)用炭化硅磚制成，分流器(9)上開有5～15個(gè)直徑為6～30mm的小孔，進(jìn)口流槽的出口的底部安裝開有小孔的分流器(9)，進(jìn)口流槽(18′)的出口端比其入口端(10)低50～150mm，大室(17)的容積是小室(4)的2～3倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有色合金液非金屬氧化夾雜物的去除裝置及方法，其特征在于按重量百分比，熔劑的成分分別為(1)光鹵石70％～90％、MgF210～30％；或者(2)KCl20％～60％、MgCl220％～60％、Na3AlF65％～15％；或者(3)Na3AlF620％、NaCl30～50％、KCl30％～50％。
全文摘要
有色合金液非金屬氧化夾雜物的去除裝置及方法，其目的是有效去除有色合金液中的非金屬氧化夾雜物，裝置中的精煉箱由大室和小室組成，大室底部連通，液態(tài)的熔劑位于大室上層，陽(yáng)極環(huán)浸沒在熔劑中，陰極電極安裝在進(jìn)口流槽的左端靠近進(jìn)口流槽出口的位置處，進(jìn)口流槽出口的底部安裝開有小孔的分流器，精煉箱上方加蓋一個(gè)蓋子，壓桿穿過蓋子壓在分流器上，上端安裝在蓋子上的陽(yáng)極鋼環(huán)浸于液態(tài)熔劑中。按重量百分比，熔劑的成分分別為(1)光鹵石70％～90％、MgF
文檔編號(hào)C22C1/06GK1629348SQ200310122219
公開日2005年6月22日 申請(qǐng)日期2003年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月16日
發(fā)明者閻峰云, 肖偉峰, 李文鳳, 肇玉卿, 郝遠(yuǎn), 吳正德, 李元東, 李永春 申請(qǐng)人:蘭州理工大學(xué)