一種在線除氣機的除氣室的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種在線除氣機的除氣室，包括耐火材料內襯、絕熱上蓋和安裝在上蓋底面并位于除氣室內部的轉子，內襯底部設有數根位于轉子下方并突出于內襯底面的下筋板，在內襯側壁設有數根突出于側壁面的側筋板，內襯在鋁液進口和出口處分別以豎直方式安裝有一塊擋板。本實用新型通過筋板和轉子的配合使用，使得惰性氣泡足夠小，除氣范圍內沒有死角，氣泡在除氣箱內的停留時間長，從而提高了除氫氣的效率。且在鋁液進出口安裝擋板，可以減少鋁液面波動，提升了產品質量。
【專利說明】一種在線除氣機的除氣室
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于熔融鋁液處理設備【技術領域】，具體是一種在線除氣機的除氣室。技術背景
[0002]在熔化的鋁及鋁合金熔體中含有少量的氫、金屬及非金屬夾雜，這些物質對于鋁及鋁合金的鑄造是有害的。要獲得高質量的鑄件，控制氫含量在一個較低的水平是很重要的。除氫的辦法是將惰性氣體注入熔融鋁液中，由于氫氣的蒸汽壓較高，已溶解的氫氣向注入的惰性氣體內擴散，從而吸附在氣泡上并上浮至液面。除氣的過程也可以讓鋁液中的雜質上浮。
[0003]為了清除熔融鋁液中的氫氣，提高鋁液的質量，在鋁業生產行業中通常都需要配置在線除氣機。而目前大部分除氣機的工作原理是:將一定流量的惰性氣體注入鋁液中，通過一個轉子把注入的氣體打散成微小的氣泡并均勻地在鋁液中擴散、上升，有效地除去鋁液中的氫氣。同時，在小氣泡的上升過程中，小氣泡的表面張力也能將一部分夾雜帶出熔體。通過轉子在熔體中的攪拌，可以使熔體中的合金元素更加均勻化。
[0004]另外，在線除氣機內不希望帶來過大的鋁液面波動。如果鋁液面波動較大，導致鋁液和空氣中的氧反應生成氧化鋁膜，以及和空氣中的水蒸汽反應產生氫氣和氧化物等。這些氧化鋁膜、氫氣和氧化物都混在鋁液里面，從而使得產品質量下降。而且當惰性氣體氣泡將雜質顆粒帶到鋁液表面上時，液面的波動會影響到雜質顆粒與氣泡分開，顆粒雜質不能形成浮渣而清除干凈。
[0005]目前為了減少鋁液面波動和獲得較高的除氫效率，都是操作員憑經驗，通過控制轉子轉速和惰性氣體流量，取得轉子轉速和惰性氣體的最佳配置，從而減少鋁液面波動和獲得較好的除氣效率。這樣的操作方式過多地依賴操作員的經驗和技能。而且傳統結構的除氣室，其內壁及底面都是平整的，除氣效率不高，鋁液面波動較大，影響鋁液的質量，進而影響成品質量。
實用新型內容
[0006]本實用新型要解決的技術問題是提供一種能提高除氫氣效率和減少熔融鋁液面波動的在線除氣機的除氣室。
[0007]本實用新型以如下技術方案解決上述技術問題:
[0008]本實用新型一種在線除氣機的除氣室，包括耐火材料內襯、絕熱上蓋和安裝在上蓋底面并位于除氣室內部的轉子，內襯底部設有數根位于轉子下方并突出于內襯底面的下筋板，在內襯側壁設有數根突出于側壁面的側筋板，內襯在鋁液進口和出口處分別以豎直方式安裝有一塊擋板。
[0009]所述下筋板數量為2?8塊，以環狀放射式排布。
[0010]所述下筋板的橫向截面為長方形或梯形,長度為50?500mm,寬度為10?100mm,高度為50?400mm ;下筋板頂部距轉子底部距離為10?300mm。[0011]所述側筋板數量為2?8塊，高度為100?700mm，突出長度為20?300mm，底部距離內襯底面高度為O?700mm。
[0012]所述側筋板的橫截面的長邊布置方向與轉子轉動方向一致；側筋板的長邊端面垂直線與轉子垂直切線的距離為O?200mm。
[0013]所述擋板高度為100?500mm;擋板頂面高出進口或出口的鎖水口底面20?200mm ;擋板距進出口的鎖水口距離為50?200mm。
[0014]所述下筋板、側筋板或擋板的材料為氮化硅或碳化硅。
[0015]所述下筋板、側筋板或擋板與內襯為整體燒制成形。
[0016]所述下筋板、側筋板或擋板通過插入耐火內襯相應部位預制好的凹槽后，然后涂抹耐高溫高強度水泥的方式固定安裝。
[0017]本實用新型在線除氣機的除氣室，采用旋轉噴吹原理除氫，通過筋板和轉子的配合使用，使得惰性氣泡足夠小，除氣范圍內沒有死角，氣泡在除氣箱內的停留時間長，從而提高了除氫氣的效率。且在鋁液進出口安裝擋板，可以減少鋁液面波動，提升了產品質量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型在線除氣機的除氣室的結構示意圖。
[0019]圖2是圖1將上蓋及轉子取下后的俯視示意圖。
[0020]圖3是圖2中一側除氣室的轉子與側筋板的排布關系示意圖。
[0021]圖4是圖1中擋板的正視示意圖。
[0022]圖5是圖4的縱向剖視示意圖。
【具體實施方式】
[0023]以下是結合附圖對本實用新型進行說明:
[0024]如圖1和圖2所示，在除氣室內頂部有一個絕熱上蓋1，與耐火材料內襯4構成一個密閉的除氣室。絕熱材料內襯4用來盛放熔融鋁液。除氣設備的除氣室一般分為單室和雙室兩種類型，單室除氣室中間沒有隔板，雙室除氣室中間有隔板，除氣室內都設有轉子5安裝在上蓋I底面并位于除氣室內的鋁液下面。在線除氣機工作時，熔融鋁液從進口 8進入除氣室。除氣機工作時，惰性氣體(氮氣或氯氣)通過轉子5通入到熔融鋁液中，轉子5高速轉動，把惰性氣體打散成小氣泡，并使小氣泡分散到熔融鋁內。熔融鋁內的氫氣向惰性氣體內擴散，從而吸附在氣泡上并上浮至液面。除氣的過程也可以讓鋁液中的雜質上浮。經過處理的熔融鋁液從出口 7離開除氣室。
[0025]在本實用新型的實施中，在轉子5的下面，內襯4的底部安裝有數根突出于底面的下筋板6，且在內襯4的側面安裝有數根突出于側壁面的側筋板9，以提高除氣機的除氫氣能力和減少除氣室內鋁液液面波動。下筋板6數量可多可少，布置方式以環形放射式排布，或者任意布置，甚至可以橫跨一根或幾根筋板，都可以提高除氣效率。但是根據水模擬測試結果，下筋板數量2?8根，在轉子底部均布，且長度為50?500mm，除氣效果最佳。
[0026]本實用新型的實施中，下筋板6可根據不同的使用材料，選擇不同的安裝方式和截面形狀。如果下筋板材料為氮化硅，那么在內襯底部預留有安裝凹槽。在內襯燒制成形后，把碳化硅下筋板底部鑲嵌到內襯的凹槽中，然后用耐高溫高強度水泥涂抹筋板與內襯凹槽接縫處，使下筋板固定在內襯中。由于氮化硅材料強度很高，所以其橫截面可以為長方形，如果下筋板材料為碳化硅，即下筋板采用與內襯同一材料的話，下筋板可以和內襯整體燒制成形。為了方便內襯脫模，以及使得下筋板具有耐熔融鋁沖刷的強度，下筋板橫截面可以為梯形狀。
[0027]所述下筋板的有效高度，即下筋板凸出高度，取決于熔融鋁的深度。熔融鋁在除氣室的深度大約為500?800mm。就此深度范圍內，本實用新型的下筋板的常用高度一般為80?500mm或更高些,而下筋板的有效高度50?400mm。
[0028]本實用新型下筋板的頂部和轉子之間的距離可以IOmm變化到300mm或者更大。如果距離過大，惰性氣體沒有被噴射到底部，沒有機會接觸到下筋板，下筋板沒有起到作用；如果距離過小，由于熔融鋁的雜質大部分沉積在底部，硬質的雜質容易卡在下筋板和轉子的間隙，容易造成轉子磨損或斷裂。因此，從實際操作出發，本實用新型下筋板頂部和轉子之間的距離一般為50?200mm較為合適。
[0029]見圖2和圖3所示，本實用新型側筋板9的數量可多可少，布置方式多種多樣。但是根據水模擬測試結果來分析，側筋板9的數量為2?8塊較為合適。為了提高側筋板的強度，側筋板的橫截面為梯形設計，且有長邊和短邊之分。根據我們的水模擬測試結果側筋板9的長邊布置的方向和轉子轉向一致，且側筋板9的長邊端面垂直線靠近或者與轉子切線一致(見圖3中虛線所示)，除氣效果和防止熔融鋁液液面波動效果較好。另外，側筋板9的安裝方式有兩種:一種為側筋板和內襯整體燒制；另外一種為單獨燒制，然后安裝到內襯中。見圖3，上側面凸出的側筋板是和內襯整體燒制成型；而下側面凸出的側筋板是單獨燒制成型，然后在安裝到內襯中。具體采用哪種安裝方式，要根據除氣室的數量來確定。如果除氣室為單室，可采用整體燒制成型；如果除氣室為雙室，可采取兩者相結合的安裝方式。
[0030]見圖1，在本實用新型的實施中，內襯4鋁液出口 7和進口 8處有安裝凹槽，用來安裝耐火材料擋板3。內襯燒制成形后，把擋板安裝到鋁液進出口的凹槽中，然后在擋板和凹槽接縫處涂抹耐高溫高強度水泥，水泥固化后可以固定好擋板。擋板3豎直安裝，頂部要高于進出水口的鎖水口 2底部，以阻擋除氣室內的鋁液擾動，使得除氣室內的液面波動不能向外擴散，從影響到除氣室外的熔融鋁液。一般說來，擋板高度要高過鎖水口 2的底部，否則阻擋不了熔融鋁波動擴散到除氣室外；但是擋板高度高過鋁液液面，會阻擋妨礙熔融鋁流動。另外，擋板到鎖水口的距離也是一個關鍵尺寸。如果擋板距離鎖水口太近，影響熔融鋁流動性；如果擋板距離鎖水口太遠的話，擋板起不到作用。
[0031]所以，本實用新型的擋板高度為100?500mm，根據安裝方式，可以使得擋板高出鎖水口底部的高度為20?200mm，擋板到鎖水口的距離50?200mm。
[0032]本實用新型的擋板有與熔融鋁進出口凹槽配合的凸臺，方便安裝擋板，見圖4和圖5所示，且擋板厚度為20?100mm，強度夠高，能耐熔融鋁的擾動沖擊。
[0033]本實用新型通過在位于轉子的底部和側面安裝耐火材料筋板，使得轉子高速旋轉時，從轉子噴射出來的惰性氣體氣泡較小，從而可以提高除氣效率和減少除氣室內鋁液液面波動；且在鋁液進出口處安裝擋板，減小由于轉子旋轉造成鋁液面波動，從而也提升產品質量。
[0034]本實用新型所述的下筋板、側筋板或擋板的材料可以采用氮化硅或碳化硅，可以與內襯為整體燒制成形，也可以通過插入耐火內襯相應部位預制好的凹槽后，然后涂抹耐高溫高強度水泥的方式固定安裝。
【權利要求】
1.一種在線除氣機的除氣室，包括耐火材料內襯、絕熱上蓋和安裝在上蓋底面并位于除氣室內部的轉子，其特征在于，內襯底部設有數根位于轉子下方并突出于內襯底面的下筋板，在內襯側壁設有數根突出于側壁面的側筋板，內襯在鋁液進口和出口處分別以豎直方式安裝有一塊擋板。
2.根據權利要求1所述在線除氣機的除氣室，其特征在于，所述下筋板數量為2?8塊，以環狀放射式排布。
3.根據權利要求1所述在線除氣機的除氣室，其特征在于，所述下筋板的橫向截面為長方形或梯形，長度為50?500mm,寬度為10?100mm,高度為50?400mm ;下筋板頂部距轉子底部距離為10?300mm。
4.根據權利要求1所述在線除氣機的除氣室，其特征在于，所述側筋板數量為2?8塊，高度為100?700mm,突出長度為20?300mm,底部距離內襯底面高度為O?700mm。
5.根據權利要求4所述在線除氣機的除氣室，其特征在于，所述側筋板的橫截面的長邊布置方向與轉子轉動方向一致；側筋板的長邊端面垂直線與轉子垂直切線的距離為O?200mm。
6.根據權利要求1所述在線除氣機的除氣室，其特征在于，所述擋板高度為100?500mm ;擋板頂面高出進口或出口的鎖水口底面20?200mm ;擋板距進出口的鎖水口距離為50 ?200mm。
7.根據權利要求1所述在線除氣機的除氣室，其特征在于，所述下筋板、側筋板或擋板的材料為氮化硅或碳化硅。
8.根據權利要求1所述在線除氣機的除氣室，其特征在于，所述下筋板、側筋板或擋板與內襯為整體燒制成形。
9.根據權利要求1所述在線除氣機的除氣室，其特征在于，所述下筋板、側筋板或擋板通過插入耐火內襯相應部位預制好的凹槽后，然后涂抹耐高溫高強度水泥的方式固定安裝。
【文檔編號】C22B21/06GK203593778SQ201320738772
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年11月20日 優先權日:2013年11月20日
【發明者】黎星界 申請人:派羅特克（廣西南寧）高溫材料有限公司