[实用新型]一种金属熔体扰动隔离器装置

说明书

技术领域

本实用新型属于材料加工技术领域，具体涉及一种金属熔体扰动隔离器装置。

背景技术

在冶金、铸造等材料热加工领域中，对熔融的液态熔体施加各种搅拌处理，目的是促进溶质元素溶解，使熔体的温度、成分高度均匀化。进而，这种对液态熔体整体的高剪切搅拌处理能够改善凝固形核环境，最终获得均质且细小的材料凝固或结晶组织。但是，这也引发了一些弊端，例如：强烈的搅动和紊流打破了熔体液面原有的平静，增加了氧化、卷渣、卷入气体等熔体污染风险，从而降低材料性能。使用本熔体扰动隔离器装置，能将容器内金属熔体上部的液面部分与下部的主熔体部分隔离。当主熔体在大的搅拌力作用下发生强烈的扰动对流时液面却仍然平静。因此，本装置可有效保护金属熔体液面，防止了主熔体的卷气和卷渣。

实用新型内容

为了解决熔融熔体在受到搅动时，液面剧烈起伏而带来的熔体氧化和卷气卷渣问题，本实用新型提供了一种金属熔体扰动隔离器装置，具体技术方案如下：

一种金属熔体扰动隔离器装置，放置于金属熔体容器内，由浮力舱1、立板2、结构孔3和挡圈4组成，立板2垂直连接在浮力舱1的一侧或两侧，并在浮力舱1上设置有结构孔3。所述浮力舱1的俯视图形状与金属熔体容器的内壁轮廓相同，所述装置的外缘与金属熔体容器内壁的间隙小于5mm。

进一步地，所述浮力舱1为密闭空腔，中间填充耐火保温材料。

所述浮力舱1密闭空腔中间填充耐火保温材料，使装置整体的平均密度≤金属熔体密度，从而使装置自动悬浮于金属液面上部。

进一步地，所述立板2相互交叉形成网格状稳定结构，同时也形成了许多闭合空间，以防止熔体中的扰动对流向相邻熔体传递。所述挡圈4设置在浮力舱1及结构孔3的外周，以进一步防止熔体扰动传递。

在省略浮力舱1的情况下，可以将每块立板2自身设计成中部有夹层的构造，以提供装置悬浮所需的浮力。

本装置的主要创新点在于：以往的隔离器装置固定装配在容器内的一定位置，而本装置通过对装置材料整体密度的调整设计来使装置稳定悬浮于熔体液面附近，它能够自动跟随熔体液面的高低变化而上下移动。为实现该技术方案，本实用新型采用了像“船”一样的浮力舱构造：将上部的浮力舱做成一个密闭空腔，用于调节整个隔离器装置的平均密度，使装置能够自动悬浮于金属液面上部；浮力舱的中间空腔则充满轻质耐火保温材料，以排除内部空气，防止装置受热时膨胀。这样，调整装置整体的平均密度≤金属熔体密度，从而在使用过程中使本隔离器装置能始终自动悬浮于金属熔体的液面附近。

本实用新型的有益效果为：本装置能将大体积熔体上部的液面部分与下部的主熔体隔离，有效阻隔主熔体受到剧烈搅拌时的扰动现象向上部液面传递，从而当主熔体中发生大的扰动对流时液面却仍然平静，达到稳定熔体液面的目的，同时防止熔体的氧化、卷渣和卷气等污染。

附图说明

图1为本实用新型所述装置的俯视示意图；

图2为本实用新型所述装置的A-A向剖面示意图；

图3为本实用新型所述装置的仰视示意图。

图中标号：1-浮力舱；2-立板；3-结构孔；4-挡圈。

具体实施方式

本实用新型提供了一种金属熔体扰动隔离器装置，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

将该隔离器装置放置于熔体容器内，它由浮力舱1、立板2、结构孔3和挡圈4组成。立板2垂直连接在浮力舱1的一侧或两侧，并在浮力舱1上设置结构孔3。浮力舱1的形状与熔体容器的内壁轮廓相同。

需要说明的是，浮力舱上结构孔3的形状将随熔体搅拌器的形状而定，以便于搅拌器在工作过程中下降进入熔体容器和升出容器。例如，当搅拌器的俯视图是一个长方形时，则结构孔的形状也是一个相适应大小的长方形形状。

实施例1：用金属熔体扰动隔离器保护需要进行均匀化处理的铝合金熔体

立板2采用在浮力舱1上下两侧配置的形式，浮力舱由钛合金薄板焊接成中空形式并填充轻质的硅酸铝耐热保温材料等制成。使用时，隔离器装置整体自动悬浮于铝合金液面上部，刀片状的熔体均匀化搅拌剪切处理机构从上方插入到容器内的铝液中并进行高速旋转的均匀化处理。刀片的剪切搅拌作用虽然使隔离器下部的铝合金熔体发生搅拌扰动，但本隔离装置仍然能很好地隔离来自下部主熔体的旋转扭矩，起到了良好的稳定上部熔体液面的作用，使金属液面仍然保持静止。熔体均匀化处理结束后，将刀片式剪切搅拌机构从结构孔中提升出铝液，然后迅速转移容器的熔体进行浇铸。