熔融鋁基合金成分均勻化裝置的製作方法

2023-09-21 05:00:50

專利名稱：熔融鋁基合金成分均勻化裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於合金的製造，尤其涉及含鋁或鋁矽錳的合金生產裝置。
背景技術：
煉鋼過程中，需向鋼液中加入0.25-lkg/t的鋁，以脫氧潔淨化鋼液。由於金屬鋁的比重小，其加入到比重大的鋼液中，不容易溶於鋼液，絕大部分金屬鋁會浮於鋼液面上，與渣反應而被氧化，造成損失。為此，應用比重大的鋁基合金，如鋁鐵合金、鋁矽錳合金，取代金屬鋁脫氧，提高鋁的收得率。現在煉鋼使用的鋁鐵或鋁矽錳合金是由單爐或雙爐的重熔方法取得的。單爐冶煉鋁鐵合金是中頻感應爐先融化鋼，待鋼水溫度、成分合適後，再加入電解鋁鉛，由人工攪拌混和鋁和鋼液，然後倒入專用的合金包，再澆注成塊狀合金；雙爐冶煉是採用一臺中頻感應爐專門煉鋼，一臺爐子專門融化電解鋁或矽錳，然後分別將鋁液和鋼液或鋁液和矽錳液兌入合金包內，採用人工在包內攪拌，然後澆鑄成塊狀合金。其缺陷是:由於鋁的比重為2.7g/cm3，熔點667°C左右，鋼的比重為7.8g/cm3，熔點1510°C左右；矽錳合金的比重為6.3g/cm3，熔點1510°C左右；當採用重熔法生產鋁合金時，鋁和鋼或鋁和矽錳的比重差異過大，熔點懸殊，採用人工攪拌很難撹拌均勻，同一包或同一爐的合金澆鑄成塊狀合金，不同部位或澆鑄的不同時間的合金化學成分偏差很大，如鋁的含量偏差值可高達50%以上，這給煉鋼脫氧造成非常大的困難:由於鋁的含量差異大，所加入同樣量的鋁合金，當鋁合金中鋁含量過低時，鋼液脫氧不足，鋼的質量變差；而鋁含量過高，會影響澆鑄的順利進行，鋼的二次氧化現象嚴重，同樣影響鋼的質量；採用人工攪拌，耗時費工，勞動強度大、工作環境惡劣，鋁的氧化損失大，冶煉效率低。
發明內容為了克服現有技術存在的缺陷，本實用新型的目的是提供一種熔融鋁基合金成分均勻化裝置，採用機械攪拌，合金成分混合均勻，利於煉鋼脫氧；減輕勞動強度，降低鋁金屬氧化損失，提高鋁合金生產 效率，降低生產成本。熔融鋁基合金成分均勻化裝置，包括合金包和攪拌器，其特點是所述的合金包包襯底部為圓弧形，便於液態金屬的流動和混合，避免產生金屬沉澱「死角」;所述的攪拌器由攪拌杆、傳動機構、託架和立柱連接構成，攪拌杆與傳動機構連接，固定在託架上，託架活動連接在立柱上，立柱設於攪拌工位一側，攪拌杆懸於攪拌工位的上方，託架可沿立柱移動，位置確定後予以固定，立柱既是託架的依託，又能控攪拌杆的攪拌深度。本實用新型進一步改進，所述的合金包由包殼和包襯構成，包襯由耐火材料築成，底部為圓弧形，圓弧半徑R為合金包直徑D的1/6—1/4。圓弧形包襯，攪拌時金屬流動順暢，兩種金屬攪拌均勻，避免形成金屬沉澱『死角』。本實用新型進一步改進，所述的傳動機構由電機和渦輪-蝸杆連接構成，固定在託架上；渦輪與電機連接，蝸杆與攪拌杆垂直連接，攪拌杆位於攪拌工位上的合金包的豎向中心線上方。電機的動力傳遞給攪拌杆，驅動攪拌頭轉動混合金屬液。[0007]本實用新型進一步改進，所述的攪拌杆為足夠長的鋼質杆。杆端設攪拌頭，攪拌頭呈圓盤形，盤面呈凹凸狀，盤面直徑為包徑D的1/3-1/2，攪拌杆和攪拌頭表面敷設耐火材料隔熱；攪拌器下落，攪拌頭距包底10-20cm，既不觸及底部耐火材料，又能保證攪拌均勻效果。攪拌頭轉速60-200rpm，攪拌時間3_8min。攪拌時，盛入重熔鋁基合金液的合金包置於攪拌工位上，攪拌器隨託架沿立柱移動，到達設定位置固定在託架上，攪拌杆插入合金包，攪拌頭深入合金包底部，啟動電機，驅動攪拌杆轉動，攪拌頭攪動合金液體上下翻滾，混合合金成分，偏差值降至2.0%以下，攪拌結束後即進行澆鑄。與現有技術相比，優點是構思新穎，結構簡單、合理，操作方便；通過攪拌，使不同比重的金屬，尤其是比重差異大的金屬液體迅速混合，分布均勻，質量穩定；減輕勞動強度，降低鋁金屬的氧化損失，提高效率，降低成本。

下面對照附圖對本實用新型作進一步說明。圖1是熔融鋁基合金成分均勻化裝置結構示意圖。
圖2是圖1之合金包結構示意圖。圖中I包殼2包襯3攪拌頭4攪拌杆5渦輪-蝸杆6電機7託架 8立柱。
具體實施方式
由圖1可以看出，熔融鋁基合金成分均勻化裝置由合金包和攪拌器構成，合金包包襯底部為圓弧形，攪拌器由電機6、攪拌杆4、傳動機構5連接固定在託架7上，託架活動連接在立柱8上，攪拌杆懸於攪拌工位上方，託架可沿立柱上下移動，調整到設定位置予以固定，攪拌器隨託架移動，以控制攪拌杆的攪拌深度。由圖1可以看出，合金包由包殼I和包襯2構成，包襯由耐材料築成，底部為圓弧形，圓弧半徑R為合金包直徑D的1/3，避免混合時重金屬沉積形成的「死角」。由圖1還可以看出，傳動機構由電機6和渦輪-蝸杆5連接構成，固定在託架上；渦輪與電機連接，渦輪與電機連接，蝸杆與攪拌杆4垂直連接，位於攪拌工位上的合金包的豎向中心線上方。攪拌時,攪拌杆深入合金包內。由圖1還可以看出，攪拌杆杆端設置圓盤形攪拌頭3，由螺絲固定。攪拌頭盤面直徑為合金包直徑的1/3，保持足夠大的攪動範圍。攪拌杆和攪拌頭表面敷設耐火材料，避免受熱損壞。攪拌器下落，攪拌頭距包底10-20cm。攪拌頭既不觸及底部耐火材料，又能保證攪拌均勻效果。，攪拌頭轉速控制在50-80rpm,攪拌時間4_6min。
權利要求1.熔融鋁基合金成分均勻化裝置，包括合金包和攪拌器，其特徵在於所述的合金包包襯底部為圓弧形；所述的攪拌器由攪拌杆(4)、傳動機構(5)、託架(7)和立柱(8)連接構成；攪拌杆與傳動機構連接固定在託架(7)上，託架活動連接在立柱(8)上，立柱設於攪拌工位一側，攪拌杆懸於攪拌工位的上方。
2.根據權利要求1所述的熔融鋁基合金成分均勻化裝置，其特徵在於所述的合金包由包殼(I)和包襯(2 )構成，包襯由耐火材料築成,底部為圓弧形，圓弧半徑R為合金包直徑D的 1/6-1/4。
3.根據權利要求1所述的熔融鋁基合金成分均勻化裝置，其特徵在於所述的傳動機構由電機(6)和渦輪-蝸杆(5)連接構成，固定在託架上；渦輪與電機連接，蝸杆與攪拌杆垂直連接,攪拌杆位於攪拌工位上的合金包的豎向中心線上方，既不觸及底部耐火材料,又能保證攪拌均勻效果。
4.根據權利要求1所述的熔融鋁基合金成分均勻化裝置，其特徵在於所述的攪拌杆為鋼質杆，杆端設攪拌頭(3)，攪拌頭呈圓盤形，盤面呈凹凸狀，盤面直徑包徑D的1/3-1/2，攪拌杆和攪拌頭表 面敷設耐火材料隔熱；攪拌器下落，攪拌頭距包底10-20cm。
專利摘要熔融鋁基合金成分均勻化裝置，包括合金包和攪拌器，特點是所述的合金包包襯底部為圓弧形；所述的攪拌器由攪拌杆、傳動機構、託架和立柱連接構成，攪拌杆與傳動機構連接，固定在託架上，託架活動連接在立柱上，攪拌杆懸於攪拌工位上方。攪拌時，盛入鋁基合金的合金包置於攪拌工位，攪拌杆插入合金包，攪拌頭深入合金包底部，啟動傳動機構，驅動攪拌杆轉動，攪拌頭攪動合金液體上下翻滾、混合。優點是構思新穎，結構簡單、合理，操作方便；通過攪拌，使不同比重的金屬，尤其是比重差異大的金屬液體迅速混合，分布均勻；減輕勞動強度，降低鋁金屬的氧化損失，提高效率，降低成本。
文檔編號C21C7/06GK203096113SQ201320024409
公開日2013年7月31日 申請日期2013年1月17日 優先權日2013年1月17日
發明者吳曉金, 唐希倫 申請人:馬鞍山市潤通冶金材料有限公司