[发明专利]一种改进型有色金属熔液净化装置和净化方法

说明书

本发明涉及有色金属熔液净化技术领域，具体涉及一种改进型有色金属熔液净化装置和净化方法；本发明提供了一种改进型有色金属熔液净化装置和净化方法，通过对净化设备的结构设计，控制金属液的流向，使真空净化和气泡吸附净化及其它净化手段相辅相成，充分发挥各种净化手段的优势；在涡流型净化设备中，涡流不但离心分离金属液中的氢与氧化杂质，还起匀化作用；金属液表层翻滚，并激起浪花，金属液充分直面抽真空净化；通过抽真空控制装置控制抽真空，使抽真空净化能够应用，易于操作，不但可以使用低真空负压，还可以使用高真空负压，提高净化效率。

技术领域

本发明涉及有色金属熔液净化技术领域，具体涉及一种改进型有色金属熔液净化装置和净化方法。

背景技术

凡有色金属在熔化过程中，都会氧化产生氧化渣；氢会通过各种途径溶入金属熔液中，附着在氧化渣的周围。金属液凝固后，氢以氢化物或氢氧化物的形态存在于晶粒之间，即使不产生废次，产品性能也会变差，变松脆，业界称之为氢脆。金属液铸造前必须进行净化处理，以清除金属液中的氢和氧化渣微粒。

有色金属熔液净化一般在熔化炉内进行。在金属液底部产生净化气泡，这些气泡在金属液中上升时沿途吸附金属液中的氢和氧化渣微粒，把它们带上金属液表面，然后排出炉外。净化气如果使用氮气，净化效率较差。若使用氩气，价格昂贵。为提高净化效率，要求配入一定比例的氯气，既污染环境，更危害健康。为了减缓氯气对健康的伤害，含氯(Cl)和氟(F)的化学熔剂应运而生。

有的使用块状净化剂，用钟罩之类工具押入金属液底部，产生净化气泡进行气泡吸附净化。有的使用粉状或粒状净化剂，混在净化气体中，使用耐火钢管或熔剂喷射机，将它们射入金属液中，进行气泡吸附净化。有的撒在金属液表面作覆盖剂，产生高温，烧烂氧化渣皮壳，使金属液分离出来；有的用以隔绝金属液和空气的接触，避免再氧化。

遗憾的是，凡净化处理直接在熔炉内进行的，由于产生巨大而相连的气泡链，上升浮力大，速度快，有利金属液中块状的氧化渣被带上金属表面，对清除金属液中的氧化渣微粒和氢的效果则很差。将使用化学熔剂进行净化的金属液试样放在真空罐里抽真空至29InHg时，顶部拱起，剖面充满孔洞。这是由于金属液氢含量高，抽真空后，氢从晶粒间析出，但由于试样表面已凝固，形成致密而坚硬的表层，氢未能透过该表面析出，于是形成一个个孔洞，试样体积膨胀，顶部拱起。孔洞之多显示金属液含氢量之高！

金属液凝固后，氢以松脆的氢化物和氢氧化物的形态存在于晶粒之间，氢含量越高，产品材料的质地越松脆，韧性强度越差，就会造成产品表面很完美，但由于净化不良，质地松脆，不用则已，一经使用不是折臂就是断脚，这样的金属液若用作民用产品问题不大，最多不时更换，还可以保持市场需求量；若用作航空军工运输则后果堪虞。

欧美国家研发出各种不同的净化方法和设备。我国广大有色金属中小铸造企业一般只能在熔化炉内使用净化气体或化学熔剂进行净化。这种方法对清除溶液中块状氧化渣有用，对氢和氧化渣微粒的效果极差，只能称之为粗处理。业界许多发明改善也都围绕着化学熔剂的成分和使用进行的。如辽阳周新忠等人发明的申请号为90219467.4的净化装置,使用旋转的搅拌叶轮向金属液喷射熔剂。上海李金富等发明的申请号为02110611.8的净化法就是一种熔剂和陶瓷泡沫过滤板配合使用的净化法。这些都无助于清除金属液中的氢和氧化渣微粒，徒增对环境与健康的危害。迷信依赖化学熔剂是我国有色金属一大失误。国家2000年成立有色基地，要开发推广对有色行业的发展具共性和关键性的技术。2001年本人登记ZL01129841.3专利，十几年来，本人一再强调，要解决产品质量松脆问题，提高有色产品的质量，就要发展NSV，迷信依赖热处理是我国有色金属另一大失误。

我国有色要高质量发展，要绿色发展，首先就是要发展NSV。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明目的在于解决上述问题，提供了一种改进型有色金属熔液净化装置和净化方法。

(二)技术方案