專利名稱：一種輕金屬噴吹凈化處理噴頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種輕金屬噴吹凈化處理噴頭技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種輕金屬冶煉中凈化處理用設(shè)備。
背景技術(shù)：
[0002]輕金屬在熔煉過程中，由于與爐氣、爐體接觸，會造成吸氣，氧化，熔煉完畢后，熔湯中會存在金屬氧化物和氫氣，必須向熔湯中加入精煉劑，吹入惰性氣體對合金液進(jìn)行凈化處理，才能夠得到純凈度合格的熔湯，供鑄造使用。因此對輕金屬熔湯進(jìn)行凈化處理是輕金屬得以應(yīng)用的基礎(chǔ)，開發(fā)一種輕金屬熔湯凈化處理噴頭具有重要的意義。[0003]目前對輕金屬冶煉采用的凈化方法主要有以下幾種:[0004]1、使用單管噴吹，以惰性氣體為載體將精煉劑直接噴入輕金屬熔湯中，惰性氣體、精煉劑與熔湯接觸，通過物理、化學(xué)反應(yīng)對熔湯進(jìn)行凈化處理。[0005]2、使用多孔管將惰性氣體吹入熔湯中，惰性氣體對熔湯起到凈化處理的作用。[0006]3、使用旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子將惰性氣體吹入熔湯中，轉(zhuǎn)子將惰性氣體氣泡打碎形成更小的氣泡，從而起到更好的凈化作用。[0007]4、使用多孔透氣磚將惰性氣體通入熔湯中，惰性氣體形成細(xì)小氣泡，對熔湯起到凈化作用。[0008]目前的各種技術(shù)雖然都能滿足生產(chǎn)需求，但也存在各自的缺陷:[0009]1.單管噴吹技術(shù)由于惰性氣體通入合金后，形成大氣泡，與熔湯的接觸不充分，造成凈化處理效果極差，尤其是對于去除熔湯中的氫氣極為不利。[0010]2 使用多孔管將惰性氣體吹入熔湯中，惰性氣體無法形成細(xì)小氣泡，除氫效果差，去除夾雜物的效果很微小，并且對熔湯的攪動大，過程氧化嚴(yán)重。[0011]3.使用旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的方法設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且由于其需要電機(jī)帶動，電機(jī)無法承受高溫，因此無法實(shí)現(xiàn)爐內(nèi)的凈化處理效果。[0012]4.使用多孔透氣磚的方法效果較好，但需要在爐體設(shè)備上安裝，對爐體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，并且投資大、成本高，故障率高，損壞后需要對爐體進(jìn)行大修，維護(hù)費(fèi)用高。因此，開發(fā)一種簡便易行，成本低廉、效果突出的凈化噴頭勢在必行。發(fā)明內(nèi)容[0013]本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有各種除氣裝備的不足提供一種結(jié)構(gòu)簡單、除氣效果好、不使用任何機(jī)械動力、設(shè)備運(yùn)行成本低、方便使用的輕金屬噴吹凈化處理噴頭。[0014]本實(shí)用新型的技術(shù)方案:包括一個喉管部和擴(kuò)散段，在喉管部設(shè)有進(jìn)氣管，進(jìn)氣管與喉管部相連通，進(jìn)氣管下方為輕合金液通道。[0015]所述進(jìn)氣管垂直于喉管部，進(jìn)氣管進(jìn)入喉部后為一個90度彎頭，彎頭開口方向?qū)?yīng)擴(kuò)散段。彎頭開口方向?qū)?yīng)擴(kuò)散段與流體流向方向一致。伸入喉管部中的進(jìn)氣管的彎頭下方為輕合金液流經(jīng)的通道。[0016]本實(shí)用新型的關(guān)鍵點(diǎn)是利用了文丘里管的原理，在石墨制的文丘里管的喉部通入高壓、高速的惰性氣體，惰性氣體噴出時在文丘里管的入口處產(chǎn)生負(fù)壓，從而吸引熔湯進(jìn)入管中，熔湯進(jìn)入后，在喉部與惰性氣體會合，產(chǎn)生大量的小氣泡，經(jīng)過擴(kuò)張段后，氣體與熔湯流速降低，達(dá)到充分接觸的效果，在該階段溶解在熔湯中的氫充分?jǐn)U散到惰性氣體中，惰性氣體在上浮的過程中將氫氣帶離輕合金液。[0017]經(jīng)過對安裝本實(shí)用新型的凈化系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)，其除氣效率大大提高，熔湯的含氫量大大降低，設(shè)備運(yùn)行成本大大降低，具體參數(shù)如下:以使用四個噴頭組成的除氣系統(tǒng)為例，其處理能力為50噸輕合金液/小時；相比一般噴嘴的30噸輕合金液/小時提高了近一倍；處理后輕合金液中的含氫量達(dá)到0.08ml/100g以下；合金鑄造后，鑄錠的針孔度達(dá)到一級；使用該噴頭，氮?dú)獾挠昧看蟠蠼档停繃嵼p合金液使用3Kg氮?dú)?，即可達(dá)到上述除氣效果；使用該噴頭實(shí)現(xiàn)了爐內(nèi)輕合金液的循環(huán)，在除氣同時達(dá)到了均勻成分，溫度，減少氧化的作用。[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):[0019]1、通過利用文丘里管的原理，讓氮?dú)馀c輕合金液充分接觸，大大提高了除氣效率，降低了輕合金中最終的氫氣含量；[0020]2、本實(shí)用新型操作、使用方便，具有廣泛的使用范圍；[0021]3、使用本實(shí)用新型以氮?dú)鉃閯恿?，不需要額外的動力，使用成本低廉；[0022]4、使用本實(shí)用新型，不需要安裝到爐體上，安裝制作費(fèi)用低廉；[0023]5、本實(shí)用新型可以用于鑄造過程的在線除氣。[0024]本實(shí)用新型可以使惰性氣體與輕金屬液在擴(kuò)張段充分接觸，極大增強(qiáng)了凈化效果。避免了現(xiàn)有技術(shù)的一些弊端，在輕金屬冶煉方面具有廣泛的應(yīng)用價值，實(shí)現(xiàn)了簡單、高效的除氣效果，不使用任何機(jī)械動力，在輕合金液中可以形成細(xì)小氣泡，提高除氣效果，而且可與爐體結(jié)構(gòu)分離，成本低廉，方便使用。


[0025]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
[0026]圖1中，包括一個喉管部I和擴(kuò)散段2，喉管部I 一側(cè)為輕合金液進(jìn)口 6，擴(kuò)散段2一側(cè)為輕合金液出口 5，在喉管部I設(shè)有進(jìn)氣管3，進(jìn)氣管3與喉管部I相連通，進(jìn)氣管3垂直于喉管部I。進(jìn)氣管3入口處管壁有連接螺紋4，依靠連接螺紋4與金屬管連接，金屬管與氮?dú)庠催B接。本實(shí)用新型為高密度石墨制品制成。[0027]本實(shí)用新型的使用:[0028]1、將本實(shí)用新型進(jìn)氣管3的入口 4的螺紋與金屬管連接，金屬管與氮?dú)庠催B接。[0029]2、連接完畢后，將本實(shí)用新型浸入輕合金液中，一般情況下爐內(nèi)輕合金液深度為500mm，將本實(shí)用新型完全浸入輕合金液底部，上部氮?dú)馊肟诘慕饘俟苈冻鲆好?。[0030]3、開啟氮?dú)?，設(shè)定氮?dú)鈮毫?.3Mpa，流量100L/min。[0031]4、在本實(shí)用新型的喉管部位，由于氮?dú)鈿饬鞯淖饔?，在后部產(chǎn)生負(fù)壓，吸引輕合金液進(jìn)入本實(shí)用新型內(nèi)部，輕合金液在喉管部位與氮?dú)饣旌?，形成大量的?xì)小氣泡，細(xì)小氣泡在擴(kuò)張段減速，氮?dú)馀c輕合金液充分接觸，輕合金液中的氫在分壓差的作用下進(jìn)入氮?dú)馀荨0032]5、氮?dú)馀輳谋緦?shí)用新型噴出后會迅速上浮，上浮的過程中，輕合金液中的氫還會繼續(xù)進(jìn)入氮?dú)馀?直至氮?dú)馀菖c輕合金液中的氫分壓相等,氮?dú)馀莞〕鲚p合金液,將氫氣從輕合金液中除掉。[0033]6、可以多個本實(shí)用新型組成一個輕合金液凈化系統(tǒng)，大大增加除氣效果。[0034]7、本實(shí)用新型不但可以實(shí)現(xiàn)爐內(nèi)除氣，而且可以在合金鑄造過程中在線除氣。
權(quán)利要求1.一種輕金屬噴吹凈化處理噴頭，其特征在于:包括一個喉管部和擴(kuò)散段，在喉管部設(shè)有進(jìn)氣管，進(jìn)氣管與喉管部相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕金屬噴吹凈化處理噴頭，其特征在于:所述進(jìn)氣管垂直于喉管部，進(jìn)氣管進(jìn)入喉部后為一個90度彎頭，彎頭開口方向?qū)?yīng)擴(kuò)散段。
專利摘要一種輕金屬噴吹凈化處理噴頭。包括一個喉管部和擴(kuò)散段，在喉管部設(shè)有進(jìn)氣管，進(jìn)氣管與喉管部相連通。所述進(jìn)氣管垂直裝于喉管部，進(jìn)氣管伸入喉管部，進(jìn)氣管進(jìn)入喉管后設(shè)有彎頭，彎頭開口方向?qū)?yīng)擴(kuò)散段與流體流向方向一致。本實(shí)用新型利用了文丘里管的原理，在石墨制的文丘里管的喉部通入高壓、高速的惰性氣體，在文丘里管的入口處產(chǎn)生負(fù)壓，從而吸引熔湯進(jìn)入管中，熔湯進(jìn)入后，在喉部與惰性氣體會合，產(chǎn)生大量的小氣泡，經(jīng)過擴(kuò)張段后，氣體與熔湯流速降低，達(dá)到充分接觸的效果，在該階段溶解在熔湯中的氫充分?jǐn)U散到惰性氣體中，惰性氣體在上浮的過程中將氫氣帶離輕合金液。
文檔編號C22B9/05GK202968662SQ20122067354
公開日2013年6月5日 申請日期2012年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月10日
發(fā)明者李富元, 龍?jiān)谌A, 陳精智, 趙新建, 周毅 申請人:湖北金洋冶金股份有限公司