本實用新型屬于實驗設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種小型鋁合金熔煉除氣除雜裝置。
背景技術(shù)：
鋁合金熔煉過程中由于溫度過高，鋁液中往往會夾雜著水蒸氣高溫分解后的氫氣，以及鋁合金溶液和爐壁耐火材料、精煉劑、熔煉工具等相互作用產(chǎn)生的大量非金屬夾雜物，但是在現(xiàn)有實驗室做鋁合金熔煉實驗的時候，人們往往通過手工通入氮?dú)鈦沓龤?，這樣氮?dú)鉄o法與鋁液得到充分的接觸從而氣體不能完全的除凈，并且人工除氣操作起來十分繁瑣。。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
有鑒于此，為了解決上述問題，將氣體和雜質(zhì)全部從鋁液中除去，本實用新型的目的在于提供一種小型的、精巧的，方便攜帶的除氣、除雜一體化裝置，能夠適用于實驗室的使用，提高實驗效率。
為達(dá)到上述目的，本實用新型是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：
本實用新型提供的一種小型鋁合金熔煉除氣除雜裝置，包括箱體和位于箱體內(nèi)的工作艙，箱體在長度方向的兩相對側(cè)壁上分別設(shè)有與工作腔連通的一進(jìn)口和一出口，還包括攪拌機(jī)構(gòu)，安裝在箱體上，由驅(qū)動裝置、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)軸和外管組成，用于對工作艙內(nèi)鋁液中的氣泡實施破碎；外管為中空管體，其上設(shè)有通入氮?dú)獾牡獨(dú)饪?；外管自上而下依次貫穿箱體和工作艙的頂部，其上端露于箱體外，其下端插入工作艙內(nèi)；驅(qū)動裝置設(shè)于外管的上端，轉(zhuǎn)子設(shè)于外管的下端，轉(zhuǎn)軸設(shè)于外管的中空腔內(nèi)，驅(qū)動裝置與轉(zhuǎn)子通過轉(zhuǎn)軸實現(xiàn)鏈接；還包括在工作艙的長度方向上與攪拌機(jī)構(gòu)相互間隔設(shè)置的多塊矮隔板和高隔板，使工作艙內(nèi)鋁液沿其長度方向?qū)崿F(xiàn)曲折式上下流動；矮隔板安裝在工作艙的底部，高隔板安裝在工作艙的頂部，且兩者相互間隔布置。
進(jìn)一步，所述矮隔板和高隔板分別與工作艙的底部和頂部垂直或傾斜連接。
進(jìn)一步，所述攪拌機(jī)構(gòu)的驅(qū)動裝置為電機(jī)。
進(jìn)一步，所述攪拌機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)子為齒輪狀，由石墨或陶瓷材質(zhì)制成。
進(jìn)一步，所述箱體的進(jìn)口和出口均采用斜坡式結(jié)構(gòu)，即箱體內(nèi)側(cè)口上沿低于其外側(cè)口下沿。
進(jìn)一步，所述攪拌機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)子為雙轉(zhuǎn)子，且雙轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)軸通過一副錐形齒嚙合相連，所述轉(zhuǎn)軸與外管為同軸設(shè)置。
進(jìn)一步，所述工作艙在靠近箱體出口一側(cè)的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有擋板，所述擋板在豎直方向的下端低于所述內(nèi)側(cè)壁上的開口，所述開口與出口相連。
進(jìn)一步，所述擋板與相鄰的矮隔板之間設(shè)有過濾片，所述過濾片為雙層陶瓷過濾片。
進(jìn)一步，所述工作艙的外壁設(shè)有工作層，所述工作層為含有80％AL2O3的高鋁澆注料。
進(jìn)一步，所述工作層與箱體內(nèi)壁之間設(shè)有保溫層，所述保溫層為硬質(zhì)聚氨酯板。
本實用新型的有益技術(shù)效果是：
1.本實用新型裝置中的鋁液進(jìn)口與出口采用斜坡式(即箱體內(nèi)側(cè)口上沿略低于外側(cè)口下沿)，可防止外界氣體流入箱內(nèi)。
2.本實用新型裝置工作艙內(nèi)流道采取波浪式流道，增加氣泡的停留時間，提高去除率。
3.本實用新型裝置轉(zhuǎn)子為齒輪狀，增加與鋁液的接觸面積，使形成的氣泡更加均勻，細(xì)小。
4.本實用新型裝置保溫層采用硬質(zhì)聚氨酯板，其導(dǎo)熱率極低，保溫性能、緩沖性能好。
本實用新型的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本實用新型的實踐中得到教導(dǎo)。本實用新型的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過下面的說明書來實現(xiàn)和獲得。
附圖說明
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中：
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖標(biāo)記：1-箱體，2-工作艙，3-工作層，4-攪拌機(jī)構(gòu)，5-矮隔板，6-高隔板，7-擋板，8-過濾片，9-保溫層，10-電阻絲，11-溫度傳感器；其中，101-進(jìn)口，102-出口；401-電機(jī)，402-轉(zhuǎn)子，403-轉(zhuǎn)軸，404-外管，405-氮?dú)饪住?/p>
具體實施方式
以下將結(jié)合附圖，對本實用新型的優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)的描述；應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選實施例僅為了說明本實用新型，而不是為了限制本實用新型的保護(hù)范圍。
如圖1的所示，本實用新型提供的一種小型鋁合金熔煉除氣除雜裝置，主要由箱體1和位于箱體1內(nèi)的工作艙2組成，該箱體1由5mm普通鋼板制成，將箱內(nèi)與外部隔離，保證系統(tǒng)的安全性，其在長度方向的兩相對側(cè)壁上分別開設(shè)有一進(jìn)口101和一出口102；還包括電阻絲10和溫度傳感器11，該電阻絲10通過電源，將電能轉(zhuǎn)化為熱能，維持箱體1內(nèi)工作艙2中鋁液溫度恒定不變；該溫度傳感器11對裝置內(nèi)部鋁液的溫度進(jìn)行實時的監(jiān)控；還包括攪拌機(jī)構(gòu)4，安裝在箱體1上，由驅(qū)動裝置、轉(zhuǎn)子402、轉(zhuǎn)軸403和外管404組成，用于對工作艙內(nèi)鋁液中的氣泡實施破碎；該攪拌機(jī)構(gòu)4設(shè)置為多個，呈單排或多排陣列式分布，其具體數(shù)量和排布結(jié)構(gòu)可根據(jù)工作艙2的形狀大小來確定；該外管404為中空管體，其上設(shè)有通入氮?dú)獾牡獨(dú)饪?05；外管404自上而下依次貫穿箱體1和工作艙2的頂部，其上端露于箱體1外，其下端插入工作艙2內(nèi)；該驅(qū)動裝置采用電機(jī)401，安裝在外管404的上端，轉(zhuǎn)子402安裝在外管404的下端，轉(zhuǎn)軸403安裝在外管404的中空腔內(nèi)，且電機(jī)401與轉(zhuǎn)子402通過轉(zhuǎn)軸403實現(xiàn)鏈接；即電機(jī)401將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，通過轉(zhuǎn)軸403帶動轉(zhuǎn)子402轉(zhuǎn)動，氮?dú)馔ㄟ^外管404向工作艙2內(nèi)鋁液通入氮?dú)?，并通過轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子402將其內(nèi)大的氣泡打碎，該轉(zhuǎn)子為齒輪狀，增加與鋁液的接觸面積，使形成的氣泡更加均勻，細(xì)小；還包括在工作艙2的長度方向上與所述攪拌機(jī)構(gòu)4相互間隔設(shè)置的多塊矮隔板5和高隔板6，可使工作艙內(nèi)鋁液沿其長度方向?qū)崿F(xiàn)曲折式上下流動，即工作艙2內(nèi)的鋁液有高隔板6下面和矮隔板5上面呈S形或波浪形向前運(yùn)動，以增加氣泡的停留時間，提高去除率；該矮隔板5安裝在工作艙2的底部，高隔板6安裝在工作艙2的頂部，且兩者相互間隔布置；該工作艙2在靠近箱體1出口102一側(cè)的內(nèi)側(cè)壁(未標(biāo)記)上設(shè)有擋板7，該擋板7在豎直方向的下端低于該內(nèi)側(cè)壁上的開口(未標(biāo)記)，該開口與出口102相連；這樣，擋板7可使鋁液從下面流出，使液體處于微正壓狀態(tài)，提高氣泡懸浮時間；該擋板7與相鄰的矮隔板5之間設(shè)有過濾片8，該過濾片8采用雙層陶瓷過濾片，其主要材料為氧化鋯，耐火度最高可達(dá)1710℃，以過濾夾雜在鋁液中的金屬氧化物、耐火材料碎末等外來粒子、熔體處理過程中引入的離子等微小離子。
工作時，含有雜質(zhì)的鋁液經(jīng)過進(jìn)口處，先經(jīng)過除氣區(qū)，電機(jī)帶動轉(zhuǎn)子進(jìn)行圓周運(yùn)動，將有外管內(nèi)部通入的氮?dú)獯蛩槌删鶆虻男馀?，夾雜在鋁液中的氫氣會懸浮在在小氣泡中漂浮至液體表面，然后鋁液經(jīng)過波浪式流道內(nèi)，充分的排出鋁液中的氫氣，再流經(jīng)過濾區(qū)，由雙層陶瓷過濾片過濾夾雜在鋁液中的金屬氧化物、耐火材料碎末等外來粒子、熔體處理過程中引入的離子等微小離子，最后流出箱外。通過采用上述方案，本實用新型除氣除雜裝置能夠提高鋁合金溶煉過程中除氣、除雜的效果，解決了實驗室人工除氣的缺陷，提高了實驗效率且攜帶方便。
本實施例中，所述矮隔板5和高隔板6分別與工作艙2的底部和頂部垂直連接。當(dāng)然在不同的實施例中，還可以采用傾斜布置。該矮隔板5和高隔板6還可以采用波浪式形狀，其與鋁業(yè)接觸的表面可設(shè)置有若干個突刺(未畫出)，這樣，可使矮隔板和高隔板與鋁液充分接觸并利用該突刺刺破鋁液中的氣泡，輔助除氣。
本實施例中，所述攪拌機(jī)構(gòu)4的轉(zhuǎn)子402由石墨或陶瓷材質(zhì)制成。
本實施例中，所述箱體1的進(jìn)口101和出口102均采用斜坡式結(jié)構(gòu)，即箱體1內(nèi)側(cè)口上沿低于其外側(cè)口下沿。
在另一實施例中，所述攪拌機(jī)構(gòu)4的轉(zhuǎn)子402為雙轉(zhuǎn)子，且雙轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)軸403通過一副錐形齒(未畫出)嚙合相連，所述轉(zhuǎn)軸403與外管404為同軸設(shè)置。這樣，可使轉(zhuǎn)子呈豎直布置，并相對于轉(zhuǎn)軸403對稱布置兩個，以增大打碎氣泡的效率。當(dāng)然在不同實施例中，還可以采用四轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，即正交分布的四個轉(zhuǎn)子402。
本實施例中，所述工作艙2的外壁設(shè)有工作層3，所述工作層3為含有80％AL2O3的高鋁澆注料。這樣，選用含AL2O3量80％的高鋁澆注料，具有耐高溫，防止鋁液燙傷。
本實施例中，所述工作層3與箱體1內(nèi)壁之間設(shè)有保溫層9，所述保溫層9為硬質(zhì)聚氨酯板。這樣，采用硬質(zhì)聚氨酯板，其導(dǎo)熱系數(shù)為：0.018-0.023，具有導(dǎo)熱系數(shù)級低，能夠維持系統(tǒng)的溫度不變。
最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。