[发明专利]工业离心机深床过滤铝熔体中夹杂物的设备

说明书

技术领域：本发明涉及的是一种过滤铝熔体的设备，特别是一种工业离心机深床过滤铝熔体中夹杂物的设备，属于铸造领域。

背景技术：铝是一种非常活泼金属，在熔炼过程中容易与水汽反应，生成氢气和氧化夹杂(Al₂O₃)。纯铝和铝合金中的夹杂物一般含量都在0.1％以上，夹杂物的尺寸大部分都是大于10微米。对于国际除夹杂物水平，铝熔体中的夹杂物含量为0.02％，夹杂物的尺寸小于5-10微米。这些非金属夹杂物对铝制品性能危害很大，因此，铝熔体净化是提高铝材质量的主要途径之一。大多数夹杂物与金属基体在弹性性能上有较大的差别，在金属变形过程中，夹杂物周围就会产生愈来愈大的应力集中，从而使之开裂或者夹杂物与基体的连接遭到破坏，形成显微空隙。随着变形的不断进行，空隙(微裂纹)不断地产生，并发展成为显微孔，直至相邻的空洞相互连接，而导致材料的断裂。夹杂物作为显微裂纹发源地，那么就会影响与断裂过程密切相关的诸如伸长率、断面收缩率、断裂韧性和疲劳抗力等一系列材料性能。铸造业中，普遍使用的是玻璃纤维网、泡沫陶瓷过滤器和深床过滤器过滤铝熔体。这些过滤器过滤铝熔体都是不外加压力条件下，依靠铝熔体自身重量流过陶瓷过滤器，但是这种过滤方式不能够去除铝熔体中的夹杂物尺寸小于10-15微米。为了提高过滤器的过滤效率，当减小过滤器的孔径时，铝熔体与陶瓷过滤器的不润湿性会阻碍铝熔体依靠自身重量流过过滤器，因此必须施加外力。目前施压过滤铝熔体主要是在实验室，用惰性气体对铝熔体施压，但这种过滤方式存在过滤产量低、不连续过滤等缺点，从而制约它在工业上应用。

本申请人于2002年1月29日申请的专利申请号为02110685.1的专利，该

专利设计的装有涂层陶瓷颗粒S型流道过滤铝熔体装置，依靠铝熔体自身重量流过陶瓷颗粒间隙孔，但陶瓷颗粒不能够太小，否则会堵塞铝熔体流过，孔径相对较大时，铝熔体分散的细流也相对较大，这样容易使细小的夹杂物裹在细流中间，不被过滤器表面的粘性涂层捕获，而是随着细流流过陶瓷过滤器，这样S型涂层陶瓷过滤器对于捕获尺寸小于7μm的夹杂物有一定难度。

发明内容：本发明针对现有技术的不足和缺陷，提供一种工业离心机深床过滤铝熔体中夹杂物的设备，在离心力条件下，用涂层陶瓷过滤器连续过滤铝熔体，当陶瓷过滤器孔径减小时，离心力可以克服铝熔体与陶瓷颗粒表面之间的不润湿产生的阻力，并且使铝熔体中的非金属夹杂物不容易裹在细流中，而转移到细流的表面上，从而容易被陶瓷颗粒表面的粘性涂层捕获。本发明主要包括：加热保温离心桶、上保温加热盖、离心圆桶底座、中间具有加热保温流道的离心轴、电机及传动装置、保温回料装置、保温坩埚和金属支架，具体连接方式为：加热保温离心桶设置在离心圆桶底座上，离心圆桶底座固定在中间具有加热保温流道的离心轴上，离心轴与电机通过传动装置连接，上保温加热盖设置在加热保温离心桶上，保温回流装置设置在上保温加热盖上，金属支架与保温回流装置、保温坩埚、中间具有加热保温流道的离心轴、电机及传动装置连接，并使其固定。

加热保温离心桶主要包括：涂层陶瓷颗粒、涂层泡沫陶瓷、陶瓷管(一)、陶瓷管(二)、有孔捣打致密陶瓷离心圆桶、捣打致密陶瓷圆桶、陶瓷柱、加热元件(一)、填充料(一)和保温隔热外壳，具体连接方式为：陶瓷管(二)设置在涂层泡沫陶瓷中间，陶瓷管(二)和涂层泡沫陶瓷设置在有孔捣打致密陶瓷离心圆桶中间，涂层陶瓷颗粒和陶瓷管(一)设置在泡沫陶瓷和有孔捣打致密陶瓷离心圆桶之间，离心圆桶设置在捣打致密陶瓷圆桶内，两桶之间用陶瓷柱固定，加热元件设置在捣打致密陶瓷圆桶外，加热元件之间的空隙设有填充料(一)，加热元件(一)外设有保温隔热外壳。

上保温加热盖包括：加热元件(二)、填充料(二)、涂层钢板、钢板、螺钉、夹层钢管、滚动轴承和金属支架(一)，其连接方式为：钢板与涂层钢板之间设有加热元件(二)和填充料(二)，夹层钢管通过金属螺杆固定在上保温外壳中间，滚动轴承设置在夹层钢管外面，滚动轴承外焊接金属支架(一)。

离心圆桶底座包括：捣打陶瓷、加热元件(三)、填充料(三)，其连接方式为：加热元件(三)和填充料(三)设置在捣打陶瓷的圆锥形底座内。