[发明专利]锌及锌合金熔体泡沫陶瓷离心复合净化装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种净化装置，尤其涉及一种锌及锌合金熔体泡沫陶瓷离心复合净化装置。

背景技术

    熔体净化是保证合金材料冶金质量的关键技术，锌合金熔体净化的目的，主要是降低熔体中的气体含量、氧化物夹杂和金属间化合物。传统的锌合金净化可采用静置澄清、氯盐处理、惰性气体吹炼及过滤等方法。现有技术普遍采用溶剂精炼即氯盐处理，精炼剂主要成分为NH₄Cl或ZnCl₂添加少量的碳酸盐或硝酸盐组成，利用氯盐在锌合金熔炼温度下气化析出大量微气泡，促使合金内气体与夹杂物附着于气泡上浮，达到去除之目的。这种精炼方法释放出氯化锌、氨气等刺激性很强的有毒气体与烟雾迷漫于生产厂房，造成严重环境污染，危害操作工人身体健康，腐蚀厂房建筑与设备，已为现代化生产所不容。也有使用细粒陶瓷粒子堆积铺垫成一定厚度的过滤器进行过滤净化，这种方法虽然净化效果较好，可以去除ZZnAl4-1合金液中将近90%的氧化物和85%的金属间化合物。但装置繁琐，过滤量很小，只能用于数十公斤重的小锌合金铸件浇注。目前，大量锌合金炉外净化技术，尤其是可用于锌合金连铸连轧熔体净化技术，尚未得到开发。

泡沫陶瓷是一种集机械阻挡、沉淀捕捉、表面吸附于一体的高效过滤元件，其净化效果与泡沫陶瓷过滤器的厚度、孔径与材质有关，厚度越大、孔径约小、对夹杂吸附能力越强的泡沫陶瓷，净化效果越好。单纯使用厚度大、孔径小的泡沫陶瓷，过滤效果虽好，但易于被堵塞，且因对金属熔体流动阻力较大，需要较大的压头。

发明内容

本发明提出一种锌及锌合金熔体泡沫陶瓷离心复合净化装置，将泡沫陶瓷置于可旋转浇道中，借助离心力，增加压头，使锌合金熔体通过高密度、厚尺寸的泡沫陶瓷，实现离心过滤。由于离心力系一种惯性力，故在离心力场中，合金中的气泡及密度小于锌合金熔体的杂质颗粒有向旋转中心移动的倾向，有利于杂质颗粒与气体的排除，故这种过滤方法是一种复合净化方法。

本发明是这样来实现的，它包括可旋转浇道、集流槽、多级泡沫陶瓷过滤片、电动机，其特征在于可旋转浇道由耐热钢制成，可旋转浇道含直浇道和与直浇道垂直的横浇道，横浇道为对称多通道，对旋转中心保持均衡，集流槽亦为耐热钢制成，为环形结构，集流槽设置在可旋转浇道的出水口下方，可旋转浇道的出水口伸入集流槽20mm以上，可旋转浇道同轴连接电动机，所述可旋转浇道的横浇道上分别连有多级泡沫陶瓷过滤片。

其多级泡沫陶瓷过滤片的设置为：第一级  孔径10ppi 厚度20~40mm；第二级 孔径20ppi 厚度；第三级 孔径40 ppi 厚度2020~40mm；第四级 孔径 60 ppi 厚度20~40mm；多级泡沫陶瓷过滤片的材质可以是氧化铝-氧化硅质，也可以是碳化硅质，多级泡沫陶瓷过滤片按从粗孔到细孔的顺序放置于可旋转离心浇道中。

浇注前将浇道预热至400℃以上。

可旋转浇道的旋转速度在0.5~100n/s范围。

锌合金熔体从熔炼炉炉槽进入旋转浇道的直浇道部分流经多级过滤板，进入集流槽，由集流槽进入中间包或直接接轧机；

锌合金经上述净化装置净化后，10μm以上氧化物去除率可达90%以上， FeAl₃等金属间化合物去除率在90%以上。

本发明具有实质性特点和开创性，采用泡沫陶瓷离心多级过滤，由于离心力场中复合净化方法，使锌合金完全达到现有技术对锌合金铸件的净化要求，装置简单，成本低廉，而且完全无环境污染，符合现代化绿色生产要求。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的俯视图。

在图中，1、可旋转浇道 2、集流槽 3、多级泡沫陶瓷过滤片 4、电动机 5、出水口。

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明是这样来实现的，可旋转浇道1由耐热钢制成，可旋转浇道1含直浇道和与直浇道垂直的横浇道，横浇道为对称多通道，对旋转中心保持均衡，集流槽2亦为耐热钢制成，为环形结构，集流槽2设置在可旋转浇道1的出水口5下方，可旋转浇道1的出水口6伸入集流槽20mm以上，可旋转浇道1同轴连接电动机4，所述可旋转浇道1的横浇道上分别连有多级泡沫陶瓷过滤片3。