[发明专利]一种扰流式铝合金熔体除渣过滤装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种扰流式铝合金熔体除渣过滤装置及其使用方法，包括铝液保温炉、除气装置、扰流式流道、合金成形机和流槽，铝液保温炉通过流槽与除气装置连通，除气装置通过流槽连接设置在扰流式流道的一侧，合金成形机通过流槽连接设置在扰流式流道的另一侧，还包括第一过滤装置和第二过滤装置，第一过滤装置设置在除气装置与扰流式流道之间，第二过滤装置设置在扰流式流道与合金成形机之间。本发明通过扰流式流槽使铝合金熔体中的细微杂质碰撞、聚合，并通过过滤装置去除，进一步净化铝液，提高铝合金铸件质量，采用的过滤器为大孔隙率泡沫陶瓷过滤板，提高铝合金熔体流速，提高生产效率，减少泡沫陶瓷过滤板损耗，降低生产成本。

技术领域

本发明涉及铝合金加工技术领域，具体为一种扰流式铝合金熔体除渣过滤装置及其使用方法。

背景技术

铝合金除渣是铝合金熔铸过程中的关键工艺之一。特别是利用废铝作为原料生产铝合金时，熔体洁净程度控制更为困难。铝合金熔体中常见的夹杂物主要有熔化和转运过程中产生的氧化物，如Al₂O₃、SiO₂、MgO等，熔体净化时产生的氯化物、氮化物、碳化物，以及耐火砖碎片、脱落的流槽和工具上的涂料等。由于夹杂物的存在，影响了熔体流动性，造成凝固后铸件夹渣、缩松等，无法充分发挥铝合金的固有性能。同时，熔体不能有效除渣净化，微量熔渣溶解在熔体中，从铝合金表面产生雪花斑，严重影响了铝合金的品质。

简单有效的熔体净化方法一直是人们追求的目标。过滤法是最早发明，也是企业使用最多的一种熔体净化方法。常用的过滤方式主要有玻璃丝布过滤、泡沫陶瓷板过滤、管式过滤和深床过滤等。玻璃丝布过滤法成本低，结构简单，安装方便，但除渣效果较差；泡沫陶瓷板过滤精度高，操作方便，成本居中，但泡沫陶瓷过滤板过滤大于10微米的夹杂效果较好（如过滤40微米的夹杂效率可达90%），小于10微米的夹杂过滤效果较差（只有30%左右）。而且过滤板只能一次性使用，由于过滤板孔隙小，过滤效率很低，熔体流速一般只有0.6~0.7mm/s；管式过滤和深床过滤净化精度高，除渣效果好，但使用成本高，残留铝多，易导致细化剂失效等。同时，由于细微的杂质密度和铝相近，一般悬浮于铝液中，很难直接过滤去除。因此，如何有效去除细微夹杂物，进一步提高铝液洁净度的问题亟待解决。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种扰流式铝合金熔体除渣过滤装置及其使用方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：一种扰流式铝合金熔体除渣过滤装置，包括铝液保温炉、除气装置、扰流式流道、合金成形机和流槽，所述流槽设有多个，所述除气装置上设有入口和出口，所述铝液保温炉通过流槽与除气装置的入口相连通，所述除气装置的出口通过流槽连接设置在扰流式流道的一侧，所述合金成形机通过流槽连接设置在扰流式流道的另一侧，所述扰流式流道内固定有扰流柱，所述扰流柱设有多个，多个扰流柱均匀分布，所述扰流柱的高度为扰流式流道高度的1/2~2/3，还包括第一过滤装置和第二过滤装置，所述第一过滤装置设置在除气装置与扰流式流道之间，所述第二过滤装置设置在扰流式流道与合金成形机之间，所述第一过滤装置和第二过滤装置内分别设有过滤器，所述过滤器上设有多个过滤孔，过滤板孔密度设置在7~63之间。

优选的，所述扰流柱采用圆柱形结构，相邻扰流柱的间距为扰流柱直径的1.5~3倍。

优选的，所述过滤器采用具有三维立体网络骨架，并相互贯通气孔的泡沫陶瓷过滤板结构，所述过滤器的外部采用钢壳，内衬预制的耐火砖垫，所述泡沫陶瓷过滤板的透光率大于等于95%，孔隙率大于等于84%，抗压强度大于等于0.5MPa。

一种根据权利要求1所述的扰流式铝合金熔体除渣过滤装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤1. 按熔炼合金成分备料，检查熔化炉、铝液中转装备，确保各设备正常工作；

步骤2. 备料装炉，点火熔化，通过铝液保温区精炼、变质、除渣；