一種金屬熔體均勻化處理的切割片裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種金屬熔體均勻化處理的切割片裝置，用于金屬熔體的高度分散、均勻化處理，或金屬半固態(tài)漿料制備的特殊方法與裝置，屬于冶金、鑄造等金屬材料熱加工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在冶金、鑄造等金屬材料熱加工領(lǐng)域中，人們需要對金屬熔體施加各種“攪拌”處理(例如半固態(tài)金屬漿料制備、電磁攪拌、機(jī)械攪拌等)，目的是使熔體能在一定尺度上的溫度和成分均勻化，從而增加凝固過程中的有效形核數(shù)量、削減結(jié)晶界面前沿的成分過冷現(xiàn)象、使晶體發(fā)達(dá)的迅速長大受到抑制，結(jié)晶成為細(xì)小的等軸晶組織。但是，傳統(tǒng)的金屬熔體處理方法都是基于“攪拌”的理念，這就使得金屬熔體劇烈翻騰而引起卷氣卷渣缺陷。
[0003]為了克服以上弊端，提高金屬熔體的均勻化處理效果，使技術(shù)裝備更加簡單實(shí)用，申請人已經(jīng)公開了發(fā)明名稱為“金屬熔體均勻化處理的切割破散裝置與方法”的發(fā)明專利。該發(fā)明中，發(fā)明了采用特殊的切割片，在金屬熔體內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)的同時(shí)進(jìn)行上下往復(fù)運(yùn)動，以對金屬熔體進(jìn)行“整體的”切割破散均勻化處理。在該發(fā)明中使用的“刀形”的切割片，由于其在金屬熔體中產(chǎn)生一種“切割破散”效應(yīng)，使得其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動阻力極小，極大消除了金屬液面的翻騰現(xiàn)象。
[0004]上述技術(shù)方案雖然極大消除了金屬液面的翻騰現(xiàn)象，但高速旋轉(zhuǎn)的切割片總會在熔體內(nèi)引發(fā)或大或小的擾動，因此，本發(fā)明提供了一種改進(jìn)的金屬熔體均勻化處理的切割片裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種在整體切割處理金屬熔體的同時(shí)，利用熔體自身的互逆“對流”來抑制金屬液面翻騰而避免卷氣卷渣的金屬熔體均勻化處理的切割片裝置。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:
[0007]—種金屬熔體均勻化處理的切割片裝置，包括切割片、旋轉(zhuǎn)軸和聯(lián)軸器，所述的切割片安裝在旋轉(zhuǎn)軸上，所述的旋轉(zhuǎn)軸與聯(lián)軸器連接，所述的切割片和旋轉(zhuǎn)軸置于金屬熔體的保溫容腔內(nèi)，所述的切割片為刀型，旋轉(zhuǎn)前端側(cè)面呈平面、斜面或曲面，所述切割片在一個(gè)或數(shù)個(gè)旋轉(zhuǎn)面上分層布置，相鄰兩層的切割片(上層切割片和下層切割片)之間，或者同一層的左切割片和右切割片(位于旋轉(zhuǎn)軸兩側(cè))之間，其旋轉(zhuǎn)前端側(cè)面的斜面方向相互呈反向?qū)ΨQ布置。
[0008]優(yōu)選的，所述的切割片為二層，二層切割片沿旋轉(zhuǎn)軸呈旋轉(zhuǎn)對稱分布，上層切割片和下層切割片之間，或者下層的左切割片和右切割片之間，其旋轉(zhuǎn)前端側(cè)面的斜面方向相互呈反向?qū)ΨQ布置。
[0009]優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)軸的上部還設(shè)有液面保護(hù)罩，該液面保護(hù)罩呈平面或倒“U”形，液面保護(hù)罩浸沒在金屬液面下，或固定在保溫容腔內(nèi)壁上。
[0010]優(yōu)選的，所述切割片旋轉(zhuǎn)前端相對銳利，旋轉(zhuǎn)前端的厚度< 5mm。
[0011 ]優(yōu)選的，切割片沿旋轉(zhuǎn)軸呈旋轉(zhuǎn)對稱分布。
[0012]有益效果:
[0013]本發(fā)明的金屬熔體均勻化處理的切割片裝置能在整體高效切割處理金屬熔體的同時(shí)，極大抑制金屬液面翻騰而避免卷氣卷渣，可廣泛實(shí)時(shí)地應(yīng)用于連續(xù)鑄造、壓鑄、鍛鑄、模鑄等各種金屬鑄造場合。
[0014]下面通過附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但并不意味著對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明金屬熔體均勻化處理的切割片裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本金屬熔體均勻化處理的切割片裝置的俯視平面圖。
[0017]主要附圖標(biāo)記說明:
[0018]I聯(lián)軸器2旋轉(zhuǎn)軸
[0019]3液面保護(hù)罩4上層切割片
[0020]5下層切割片的左切割片6下層切割片的右切割片
【具體實(shí)施方式】
[0021]如圖1所示，本發(fā)明金屬熔體均勻化處理的切割片裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，I為聯(lián)軸器，2為旋轉(zhuǎn)軸，3為液面保護(hù)罩，4為上層切割片，5為下層切割片的左切割片，6為下層切割片的右切割片。
[0022]上層切割片4安裝在旋轉(zhuǎn)軸2的中上部位置，下層切割片安裝在旋轉(zhuǎn)軸2的下部位置，左側(cè)的下層切割片為5，右側(cè)的下層切割片為6，旋轉(zhuǎn)軸2與聯(lián)軸器I連接，上層切割片4，下層切割片的左切割片5，下層切割片的右切割片6，液面保護(hù)罩3以及旋轉(zhuǎn)軸2均置于金屬熔體的保溫容腔內(nèi)，上層切割片4，下層切割片的左切割片5，下層切割片的右切割片6均為刀型，旋轉(zhuǎn)前端側(cè)面為斜面。
[0023]本發(fā)明的金屬熔體均勻化處理的切割片裝置的型號尺寸與熔體容腔的尺寸相匹配。
[0024]切割片旋轉(zhuǎn)前端相對銳利，旋轉(zhuǎn)前端的厚度<5mm，側(cè)面呈平面、斜面或曲面。切割片具有銳利或厚度極窄的旋轉(zhuǎn)前端，就能使其在金屬熔體中高速旋轉(zhuǎn)時(shí)充分發(fā)揮“切割破散”的作用，產(chǎn)生的高強(qiáng)剪切力直接切割、破散熔體內(nèi)所有的微小固相、第二相、氧化物、夾雜甚至分子有序排列，而且，該幾何結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動阻力極小，能極大降低液面翻騰現(xiàn)象。特別地，在某些應(yīng)用場合，如果切割片的厚度很薄，則切割片的上下側(cè)面可以都是平面(沒有斜面或曲面)。
[0025]本發(fā)明的二層切割片沿旋轉(zhuǎn)軸呈旋轉(zhuǎn)對稱分布，切割片側(cè)面的斜度方向是根據(jù)需要，在層間或同一層內(nèi)的左右部分之間設(shè)計(jì)成相互呈反向?qū)ΨQ布置。也就是說:上層切割片4(見圖1A-A向，旋轉(zhuǎn)前端側(cè)面的斜面方向?yàn)橄蛳?和下層切割片(見圖1B-B向，旋轉(zhuǎn)前端側(cè)面的斜面方向?yàn)橄蛏?之間、下層切割片的左切割片5(見圖1C-C向，旋轉(zhuǎn)前端側(cè)面的斜面方向?yàn)橄蛳?和右切割片6 (見圖1B-B向，旋轉(zhuǎn)前端側(cè)面的斜面方向?yàn)橄蛏?之間，相互呈反向?qū)ΨQ布置。
[0026]在層間，下層切割片旋轉(zhuǎn)前端側(cè)面的斜面方向向上(B-B向)，在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，產(chǎn)生了對金屬液向上的推動力；而上層切割片4旋轉(zhuǎn)前端側(cè)面的斜面方向卻是向下的(A-A向)，同時(shí)產(chǎn)生了另一個(gè)對金屬液向下的推動力。這兩個(gè)相反的作用力使得金屬熔體的內(nèi)部激烈上下循環(huán)流動，并且極大抑制了金屬液面的翻騰現(xiàn)象。同理，在下層左切割片5和下層右切割片6之間也進(jìn)行了側(cè)面斜面的反向?qū)ΨQ布置的設(shè)計(jì)，這能進(jìn)一步增強(qiáng)熔體內(nèi)部的循環(huán)紊流，抑制液面翻騰。強(qiáng)烈的熔體內(nèi)部的循環(huán)紊流，能顯著增加熔體的均勻化處理效果;而微弱的液面翻騰，則有效消除了金屬卷氣卷渣。
[0027]液面保護(hù)罩3的作用是進(jìn)一步保護(hù)金屬液面，完全消除液面翻騰。液面保護(hù)罩3可以呈平面或倒“U”形，浸沒在金屬液面下。液面保護(hù)罩3也可以固定安裝在保溫容腔內(nèi)壁上。
[0028]聯(lián)軸器I的作用是實(shí)現(xiàn)本裝置構(gòu)造與旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出軸進(jìn)行快速的連接或分離。
[0029]因此，本發(fā)明的金屬熔體均勻化處理的切割片裝置能在整體高效切割處理金屬熔體的同時(shí)，利用熔體自身的互逆“對流”來抑制金屬液面翻騰而避免卷氣卷渣，可廣泛應(yīng)用于連續(xù)鑄造、壓鑄、鍛鑄、間歇式模鑄等各種金屬鑄造場合。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種金屬熔體均勻化處理的切割片裝置，包括切割片、旋轉(zhuǎn)軸和聯(lián)軸器，其特征在于:所述的切割片安裝在旋轉(zhuǎn)軸上，所述的旋轉(zhuǎn)軸與聯(lián)軸器連接，所述的切割片和旋轉(zhuǎn)軸置于金屬熔體的保溫容腔內(nèi)，所述的切割片為刀型，旋轉(zhuǎn)前端側(cè)面呈斜面或曲面，所述切割片在一個(gè)或數(shù)個(gè)旋轉(zhuǎn)面上分層布置，相鄰兩層的切割片之間，或者同一層的左切割片和右切割片之間，其旋轉(zhuǎn)前端側(cè)面的斜面方向相互呈反向?qū)ΨQ布置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬熔體均勻化處理的切割片裝置，其特征在于:所述的切割片為二層，上層切割片和下層切割片之間，或者下層的左切割片和右切割片之間，其旋轉(zhuǎn)前端側(cè)面的斜面方向相互呈反向?qū)ΨQ布置。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬熔體均勻化處理的切割片裝置，其特征在于:二層切割片沿旋轉(zhuǎn)軸呈旋轉(zhuǎn)對稱分布。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬熔體均勻化處理的切割片裝置，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)軸的上部還設(shè)有液面保護(hù)罩，該液面保護(hù)罩呈平面或倒“U”形。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的金屬熔體均勻化處理的切割片裝置，其特征在于:所述的液面保護(hù)罩浸沒在金屬液面下，或固定在保溫容腔內(nèi)壁上。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬熔體均勻化處理的切割片裝置，其特征在于:所述切割片旋轉(zhuǎn)前端銳利，旋轉(zhuǎn)前端的厚度< 5mm。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬熔體均勻化處理的切割片裝置，其特征在于:所述的切割片沿旋轉(zhuǎn)軸呈旋轉(zhuǎn)對稱分布。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種金屬熔體均勻化處理的切割片裝置，屬于冶金、鑄造等金屬材料熱加工領(lǐng)域。該裝置包括切割片、旋轉(zhuǎn)軸和聯(lián)軸器，切割片安裝在旋轉(zhuǎn)軸上，旋轉(zhuǎn)軸與聯(lián)軸器連接，切割片和旋轉(zhuǎn)軸置于金屬熔體的保溫容腔內(nèi)，切割片為刀型，旋轉(zhuǎn)前端側(cè)面呈斜面或曲面，切割片在一個(gè)或數(shù)個(gè)旋轉(zhuǎn)面上分層布置，相鄰兩層的切割片之間，或者同一層的左切割片和右切割片之間，其旋轉(zhuǎn)前端側(cè)面的斜面方向相互呈反向?qū)ΨQ布置。本實(shí)用新型的裝置能在整體切割處理金屬熔體的同時(shí)，利用熔體自身的互逆“對流”來抑制金屬液面翻騰而避免卷氣卷渣，可廣泛應(yīng)用于連續(xù)鑄造、間歇式模鑄等各種金屬鑄造場合。
【IPC分類】C22B9/00, B22D1/00
【公開號】CN205341841
【申請?zhí)枴緾N201521126795
【發(fā)明人】劉國鈞
【申請人】北京有色金屬研究總院
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2015年12月29日