高效鋁熔體噴霧除氫裝置的製作方法

2023-05-06 18:46:51

專利名稱：高效鋁熔體噴霧除氫裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種金屬淨化處理中的除氣裝置，特別是一種高效鋁熔體噴霧除氫裝置，用於金屬冶煉技術領域。
背景技術：
當前鋁熔體除氫主要依據氣泡浮遊理論發展的各種除氫方法，它是通過往鋁熔體中通入不含氫的氣泡，由於通入鋁熔體中的這些氣泡內氫分壓在開始時為零，存在於鋁熔體中的氫在分壓差的作用下，將由鋁熔體中逐漸擴散進入氣泡中，並隨著氣泡上浮到熔體表面，氣泡在熔體表面破裂後，氣泡內的氫就脫離熔體而進入空氣中，從而達到除氫的目的。經文獻檢索發現，孫書亭在《輕合金加工技術》1994年第7期P2-4上撰文「ALPUR設備及國產CQ500精煉設備的開發」，在文中介紹了ALPUR和CQ500旋轉噴吹除氫裝置，這兩種裝置的主要特徵是一個旋轉轉子，在旋轉轉子端部的圓周上均勻地分布著若干個用於向鋁熔體導入氣體的氣孔和若干個用於剪切氣泡和攪拌熔體的葉片，另外此裝置還帶有對旋轉轉子的升降和轉子的轉速進行控制的電氣控制部分。該裝置相對於以前的單管噴吹裝置具有較大的技術進步，它能通過旋轉轉子的旋轉，利用旋轉轉子上的若干個葉片對淨化氣體氣泡進行剪切細化並對鋁熔體進行攪拌使氣泡分布均勻。但這種裝置由於轉子旋轉易使熔體表面卷氣吸氫，而且由於轉子速度不能過快，氣泡也不能得到充分的細化。因此這種裝置的除氫效率不是很高，對於一般的鋁熔體只能使氫含量除至0.1ml/100gAl左右。在進一步的文獻檢索中，尚未發現與本發明主題相同或者類似的報導。

發明內容
本發明針對現有技術的不足和缺陷，提供一種高效鋁熔體噴霧除氫裝置，使鋁熔體除氫效率大大提高。
本發明是通過以下技術方案來實現的，本發明包括熔煉爐、導流管、霧化器、除氫處理容器、透氣磚、熔體出口的流道。導流管的出口孔徑是3-5mm，導流管連接到熔煉爐的底部，並插入到霧化器內，在霧化器的氣體噴射出口處，在圓周上均勻地分布著8個φ2-3mm的斜孔，導流管的出口端與霧化器中的氣體噴射孔接近。導流管的出口部分和霧化器的氣體噴射口穿入除氫處理容器的頂蓋。在除氫處理容器的底部鑲有透氣磚，在除氫處理容器的底部還有一個熔體出口的流道。
在噴霧除氫過程中，鋁熔體由熔煉爐經由導流管，流經霧化器，在霧化器處，進入霧化器的氣體高速地流嚮導流管的出口處，這些高速氣流在導流管的出口處把熔體霧化成了霧滴狀液滴噴射到除氫處理容器內，同時，淨化氣體從透氣磚進入除氫處理容器，除氫處理容器在整個除氫過程中都處於高溫狀態而且內部與空氣隔絕，以防霧滴熔體凝固和氧化。這樣，霧滴狀鋁熔體從上而下運動，淨化氣體從下而上運動，兩者充分接觸，使得氫在分壓差的作用下有效地從霧滴狀熔體中進入淨化氣體中。霧滴狀熔體在除氫處理容器底部匯積成連續液相熔體後，經熔體出口處從處理槽離向後續工藝。
本發明具有顯著的進步和特點，本發明可以通過霧化器得到微小的鋁熔體液滴，其液滴的尺寸可以與現有技術產生的液滴尺寸相差1-2個數量級；同時，本發明能夠使得每個鋁熔體霧滴周圍都包圍著體積比其大得多的淨化氣體，因此淨化氣體對氫的容納能力遠大於熔體霧滴；另外，在本發明裝置中，除氫處理容器是密封的，可以使熔體不與空氣接觸，因此沒有熔體吸氫的現象。因此本發明對於鋁熔體除氫具有重要的技術意義與經濟意義。


圖1本發明的裝置示意圖具體實施方式
如圖1所示，本發明包括熔煉爐1、導流管2、霧化器3、除氫處理容器4、透氣磚5、熔體出口的流道6。導流管2的出口孔徑是3-5mm，導流管2連接到熔煉爐1的底部，並插入到霧化器3內，在霧化器3的氣體噴射出口處，在圓周上均勻地分布著8個φ2-3mm的斜孔，導流管2的出口端與霧化器3中的氣體噴射孔接近。導流管2的出口部分和霧化器的氣體噴射口穿入除氫處理容器4的頂蓋。在除氫處理容器4的底部鑲有透氣磚5，在除氫處理容器4的底部有一個熔體出口的流道6。
權利要求
1.一種高效鋁熔體噴霧除氫裝置，其特徵在於，包括熔煉爐(1)、導流管(2)、霧化器(3)、除氫處理容器(4)、透氣磚(5)、熔體出口的流道(6)，導流管(2)連接到熔煉爐(1)的底部，並插入到霧化器(3)內，使導流管(2)的出口端與霧化器(3)中的氣體噴射孔接近，導流管(2)的出口部分和霧化器(3)的氣體噴射口穿入除氫處理容器(4)的頂蓋，在除氫處理容器(4)的底部鑲有透氣磚(5)，在除氫處理容器(4)的底部有一個熔體出口的流道(6)。
2.根據權利要求1所述的高效鋁熔體噴霧除氫裝置，其特徵是，導流管(2)的出口孔徑是3-5mm。
3.根據權利要求1所述的高效鋁熔體噴霧除氫裝置，其特徵是，在霧化器(3)的氣體噴射出口處，在圓周上均勻地分布著8個φ2-3mm的斜孔。
全文摘要
一種高效鋁熔體噴霧除氫裝置，用於金屬冶煉技術領域。本發明包括熔煉爐、導流管、霧化器、除氫處理容器、透氣磚、熔體出口的流道，導流管連接到熔煉爐的底部，並插入到霧化器內，使導流管的出口端與霧化器中的氣體噴射孔接近，導流管的出口部分和霧化器的氣體噴射口穿入除氫處理容器的頂蓋，在除氫處理容器的底部鑲有透氣磚，在除氫處理容器的底部有一個熔體出口的流道。本發明通過霧化器得到微小的鋁熔體液滴，其液滴的尺寸可以與現有技術產生的液滴尺寸相差1－2個數量級；淨化氣體對氫的容納能力遠大於熔體霧滴；除氫處理容器是密封的，可以使熔體不與空氣接觸，因此沒有熔體吸氫的現象。
文檔編號C22B9/00GK1618996SQ200410016859
公開日2005年5月25日 申請日期2004年3月11日 優先權日2004年3月11日
發明者孫寶德, 巫瑞智, 疏達, 陳海 申請人:上海交通大學