[发明专利]铝水反向双级过滤方法及过滤装置

说明书

技术领域

本发明涉及有色金属熔炼铸造技术领域，特别涉及一种铝水的过滤设备及过滤方法。

背景技术

随着市场竞争的日益激烈，对铝产品的质量要求越来越高，要提高铝产品的质量，首先要提高铝铸锭的质量。影响铝铸锭质量的主要因素之一是铝熔体中所存在的杂质无法有效的去除，这些杂质恶化了铸锭的铸造组织，破坏了金属的连续性和致密性，造成铸锭疏松、气孔、夹渣等缺陷，从而降低了铝材的加工性能和使用性能，严重影响铝产品的质量。

为提高铝锭质量，净化铝熔体最关键、最重要、但也最难。需在铝水浇铸前利用过滤装置对其进行过滤除渣，目前，较典型简单的过滤装置为箱式单级或双级过滤装置，该过滤装置中，铝水均是沿同一方向水平或由上至下通过过滤板，过滤效果差，过滤压力较小，不能达到很好的除渣效果。为改善过滤效果，出现了多种铝水过滤技术，其中，铝水在线处理技术较为流行，如国外的MINT、SNIF、ALPUR等，这些技术能确保进入结晶器的铝水被均匀地处理，可有效提高铝锭的纯净度和质量均一性。国内的PPF也有较好的效果。另外，铝水过滤装置中比较有代表性的还有管式过滤器和陶瓷球过滤器，但他们均存在一定的不足，对粒度较小的颗粒杂质过滤效果不佳。

因此，需研究一种较佳的铝水过滤工艺及具有良好除渣效果的铝水过滤装置，以探索一种可对纯化铝熔体将起到更好的作用且既能提高铝铸锭质量又能降低生产成本的新路。适合于采用短流程(即采用电解铝液直接而非采用电解铝锭重熔)来制备铝锭的熔体净化处理工艺技术。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种铝水反向双级过滤方法及过滤装置，该方法及装置的第一级从上向下正向过滤，主要是将密度较少、尺寸粗大的杂质和夹渣过滤掉，而第二级是从下向上利用内螺纹管壁形成铝水涡流逆向过滤，使铝水中的颗粒杂质旋转聚集，形成较大颗粒利用重力自动沉降，有效解决现有技术无法同时满足提高过滤效果和降低成本的技术问题。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

本发明首先提供了一种铝水反向双级过滤方法，该方法是：首先让铝水由上至下通过一个陶瓷过滤板，然后再由下至上通过另一个陶瓷过滤板，所述铝水的温度控制在690-780℃，铝水流量不大于550kg/min。

进一步，所述铝水的流动方式为旋转流动。

另外，本发明还提供了一种实现上述的铝水反向双级过滤方法的过滤装置，包括铝水过滤通道、以可拆卸的方式沿铝水流向依次水平设置于铝水过滤通道内的一级陶瓷过滤板和二级陶瓷过滤板，所述铝水由上至下通过一级陶瓷过滤板，铝水由下至上通过二级陶瓷过滤板。

进一步，所述铝水过滤通道的入口位置高于其出口位置15-50mm。

进一步，所述铝水过滤通道为内螺旋管。

进一步，所述铝水过滤通道的底部设置有放流排渣口。

进一步，所述铝水过滤通道内位于放流排渣口处设置有碳电极棒。

进一步，所述过滤装置还包括以可拆卸的方式设置于二级陶瓷过滤板上方的压环，所述压环由两个半环构成。

进一步，所述铝水过滤通道由铝水下降段和铝水上升段形成U形结构，所述一级陶瓷过滤板设置于铝水下降段内，所述二级陶瓷过滤板设置于铝水上升段内。

进一步，还包括设置于铝水过滤通道入口端的铝水流槽，所述铝水过滤通道的横截面面积为铝水流槽横截面面积的2-4倍。

本发明的有益效果：本发明的铝水反向双级过滤方法及过滤装置具有以下优点：

1)本发明采用双极过滤，第一级可过滤掉铝水中粒度较大的杂质颗粒，第二级可过滤掉铝水中粒度较小的杂质颗粒，过滤效果好，并在特定的工艺条件下，使陶瓷过滤板达到最佳的过滤效果，所得铝水纯净度较高；

2)本发明采用双极反向过滤，在二级陶瓷过滤板处铝水上升通过过滤板，可使较小颗粒杂质在重力的影响下，进一步提高过滤效果；

3)过滤通道采用内螺旋管可使铝水旋转前进并由下向上通过二级陶瓷过滤板，使较小颗粒旋转聚集成为较大的颗粒沉降至过滤通道底部，提高过滤效果；

4)铝水过滤通道采用进口高、出口低的结构，可使铝水在过滤通道中形成适合的压差向前流动，无须额外提供动力，有效保持过滤压力；

5)通过碳电极棒可吸附大部分难熔颗粒，进一步提高除渣效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的主视剖面图；

图3为图2的左视图；

图4为图2的俯视图。