一種強(qiáng)剪切微氣泡除氣機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及有色金屬熔煉設(shè)備，具體涉及一種除氣機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]在鋁合金的熔煉過程中，鋁液中會存在大量的氣體，其中氫占80%以上；氫在一定程度上能溶解于鋁熔液，氫在液態(tài)鋁的溶解度大約是在固態(tài)鋁中的溶解度的20倍，當(dāng)鋁液凝固時，這些氫氣的溶解度會急劇下降。由于冷卻速度快、熔體的溫度較低，氫氣無法從凝固的鋁中逸出；而這些存留在鑄件中的氫氣會形成針孔、疏松等鑄造缺陷。因此，在對鋁合金熔體進(jìn)行凈化處理時，必須去除熔體中的氣體和夾雜物。鋁合金常用和處于研究階段的主要除氣方法有:熔劑法、旋轉(zhuǎn)除氣法、真空除氣法、超聲振動除氣法、噴射除氣法等。旋轉(zhuǎn)除氣法是目前應(yīng)用最為廣泛的方法，但間歇式旋轉(zhuǎn)除氣通常需要10-20分鐘，因此其除氣效率還有待于進(jìn)一步提高。提高轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速能夠細(xì)化氣泡且能提高除氣效率，但較高的轉(zhuǎn)速會引起鋁液表面波動并形成漩渦，從而促進(jìn)了熔體吸氫，并且還會卷入氧化膜，進(jìn)一步污染熔體。熔劑法所使用的精煉熔劑主要成分是氯鹽和氟鹽，氯鹽或氟鹽產(chǎn)生的氣體在上浮過程中會吸附熔體中的雜質(zhì)或氫氣而實現(xiàn)除渣、排氣；此過程通常需要連續(xù)攪拌。這種精煉方法雖然比較簡單、成本低，但氯鹽或氟鹽產(chǎn)生的氣體較少，吸附熔體中的雜質(zhì)或氫體相應(yīng)也較少；除渣、排氣效果不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]在克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實用新型提供一種強(qiáng)剪切微氣泡除氣機(jī)。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案:一種強(qiáng)剪切微氣泡除氣機(jī)，由輸氣口、旋轉(zhuǎn)接頭、電機(jī)、金屬套筒、0型密封圈、錐形鎖緊螺母、定子、軸承、金屬連桿和轉(zhuǎn)子組成。
[0005]電機(jī)輸出軸為空心軸，輸出軸兩端設(shè)置外螺紋。金屬連桿設(shè)置為中空，上端有內(nèi)螺紋，下端帶有外螺紋。軸承為耐高溫陶瓷軸承。
[0006]電機(jī)兩端設(shè)置中空旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸尾端與中空的旋轉(zhuǎn)接頭相連，電機(jī)的輸出軸與金屬連桿連接，電機(jī)與金屬連桿之間用0型密封圈密封，防止漏氣。電機(jī)固定安裝在金屬套筒的法蘭上。
[0007]轉(zhuǎn)子為空心軸，轉(zhuǎn)子的上軸端設(shè)置于金屬連桿的下端孔內(nèi)，金屬連桿與轉(zhuǎn)子通過錐形鎖緊螺母緊固，金屬連桿和轉(zhuǎn)子之間用0型密封圈密封。
[0008]定子上端與金屬套筒的下端連接；金屬連桿與金屬套筒之間通過軸承進(jìn)行同軸定位，以保證金屬連桿和金屬套筒之間以及定子與轉(zhuǎn)子之間的同軸度。
[0009]轉(zhuǎn)子采用石墨材質(zhì)，更進(jìn)一步的方案，為等靜壓石墨材質(zhì)。轉(zhuǎn)子下端側(cè)壁軸圓周方向均勻設(shè)置小孔，孔徑不大于2mm。
[0010]定子為石墨材質(zhì)的圓筒，更進(jìn)一步的方案，為等靜壓石墨材質(zhì)。定子下端側(cè)壁圓周方向均勻設(shè)置小孔，孔徑不大于2mm。
[0011]輸氣口通過旋轉(zhuǎn)接頭接入保護(hù)氣體，所述保護(hù)氣體可為惰性氣體中的一種，也可以為氮?dú)?、二氧化碳、六氟化硫中的一種。
[0012]轉(zhuǎn)子底部下吹進(jìn)氣，氣泡上浮后由定子和轉(zhuǎn)子上均勻分布的孔中射出，剪切破碎后得到微氣泡。
[0013]定子和轉(zhuǎn)子間的間隙為0-2mm，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速0_6000r/min。
[0014]通入轉(zhuǎn)子的保護(hù)氣體，在轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn)作用下，受到離心力的驅(qū)使，從轉(zhuǎn)子側(cè)壁圓周方向上的小孔內(nèi)射出，又穿過定子上的小孔，氣泡在定子和轉(zhuǎn)子的高速剪切作用下，得到極大的破碎細(xì)化，根據(jù)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的不同，細(xì)化程度會有所不同，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到5000r/min時，氣泡的尺寸減小到以下，且氣泡影響區(qū)域所占體積分?jǐn)?shù)增加到整個容器，此時氣泡的總表面積增加了幾十倍，從而大大增加了與鋁液接觸的機(jī)會，且由于氣泡小，在鋁液中停留的時間長，能夠更好的吸附鋁液中的夾雜物，進(jìn)而提高了鋁合金熔體的凈化效果，縮短了除氣時間、提尚了除氣效率。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型一種強(qiáng)剪切微氣泡除氣機(jī)示意圖。
[0016]圖中:1_輸氣口、2-旋轉(zhuǎn)接頭、3-電機(jī)、4-金屬套筒、5-0型密封圈、6-錐形鎖緊螺母、7-定子、8-軸承、9-金屬連桿，10-轉(zhuǎn)子。
【具體實施方式】
[0017]如圖1所不，一種強(qiáng)剪切微氣泡除氣機(jī)，由輸氣口、旋轉(zhuǎn)接頭2、電機(jī)3、金屬套筒4、0型密封圈5、錐形鎖緊螺母6、定子7、軸承8、金屬連桿9和轉(zhuǎn)子10組成。
[0018]電機(jī)3輸出軸為空心軸，輸出軸兩端設(shè)置外螺紋。金屬連桿9設(shè)置為中空，上端有內(nèi)螺紋，下端帶有外螺紋。軸承8為耐高溫陶瓷軸承。
[0019]電機(jī)3兩端設(shè)置中空旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸尾端與中空的旋轉(zhuǎn)接頭2相連，電機(jī)3的輸出軸與金屬連桿9連接，電機(jī)3與金屬連桿9之間用0型密封圈5密封，防止漏氣。電機(jī)3固定安裝在金屬套筒4的法蘭上。
[0020]轉(zhuǎn)子10為空心軸，轉(zhuǎn)子10的上軸端設(shè)置于金屬連桿9的下端孔內(nèi)，金屬連桿9與轉(zhuǎn)子10通過錐形鎖緊螺母6緊固，金屬連桿9和轉(zhuǎn)子10之間用0型密封圈5密封。
[0021]定子7上端與金屬套筒4的下端連接；金屬連桿9與金屬套筒4之間通過軸承8進(jìn)行同軸定位，以保證金屬連桿9和金屬套筒4之間以及定子7與轉(zhuǎn)子10之間的同軸度。
[0022]轉(zhuǎn)子10采用等靜壓石墨材質(zhì)。轉(zhuǎn)子10下端側(cè)壁軸圓周方向均勻設(shè)置小孔，孔徑為 lmm0
[0023]定子7為等靜壓石墨材質(zhì)。定子7下端側(cè)壁圓周方向均勻設(shè)置小孔，孔徑為1mm。
[0024]輸氣口 1通過旋轉(zhuǎn)接頭2接入保護(hù)氣體，所述保護(hù)氣體可為惰性氣體中的一種，也可以為氮?dú)?、二氧化碳、六氟化硫中的一種。
[0025]轉(zhuǎn)子10底部下吹進(jìn)氣，氣泡上浮后由定子7和轉(zhuǎn)子10上均勻分布的孔中射出，剪切破碎后得到微氣泡。
[0026]定子7和轉(zhuǎn)子10間的間隙為1mm，轉(zhuǎn)子10轉(zhuǎn)速為5000r/min。
[0027]本實用新型工作時，在旋轉(zhuǎn)接頭2上端孔內(nèi)通入氬氣，氬氣經(jīng)過旋轉(zhuǎn)接頭2、電機(jī)3的空心軸、金屬連桿9和轉(zhuǎn)子10的空心軸，從轉(zhuǎn)子10的底部冒出，再穿過轉(zhuǎn)子10下端側(cè)壁圓周上均勻分布的小孔，從石墨定子7下端側(cè)壁圓周上均勻分布的小孔內(nèi)射出。
[0028]當(dāng)轉(zhuǎn)子10轉(zhuǎn)速為0時，通入的氬氣通過定子7側(cè)壁上的細(xì)小開孔產(chǎn)生一定的細(xì)化作用，氣泡尺寸由12mm左右降低到5mm-10mm ;轉(zhuǎn)子10轉(zhuǎn)速為2000r/min時，氣泡尺寸得到顯著細(xì)化，但作用區(qū)域不大；當(dāng)轉(zhuǎn)子10轉(zhuǎn)速達(dá)到4000r/min時，氣泡尺寸減小到1mm左右，且作用區(qū)域顯著增加；當(dāng)轉(zhuǎn)子10轉(zhuǎn)速達(dá)到5000r/min時，氣泡尺寸仍有減小的趨勢，但變化不大，氬氣泡影響區(qū)域所占體積分?jǐn)?shù)增加到整個容器。
【主權(quán)項】
1.一種強(qiáng)剪切微氣泡除氣機(jī)，由輸氣口(1)、旋轉(zhuǎn)接頭(2)、電機(jī)(3)、金屬套筒(4)、0型密封圈(5)、錐形鎖緊螺母(6)、定子(7)、軸承(8)、金屬連桿(9)和轉(zhuǎn)子(10)組成，其特征在于:電機(jī)(3)輸出軸為空心軸，輸出軸兩端設(shè)置外螺紋，金屬連桿(9)設(shè)置為中空，上端有內(nèi)螺紋，下端帶有外螺紋；電機(jī)(3)兩端設(shè)置中空旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸尾端與中空的旋轉(zhuǎn)接頭(2)相連，電機(jī)(3)的輸出軸與金屬連桿(9)連接，電機(jī)(3)與金屬連桿(9)之間用0型密封圈(5)密封，電機(jī)(3)固定安裝在金屬套筒(4)的法蘭上；轉(zhuǎn)子(10)為空心軸，轉(zhuǎn)子(10)的上軸端設(shè)置于金屬連桿(9)的下端孔內(nèi)，金屬連桿(9)與轉(zhuǎn)子(10)通過錐形鎖緊螺母(6)緊固，金屬連桿(9)和轉(zhuǎn)子(10)之間用0型密封圈(5)密封；定子(7)上端與金屬套筒(4)的下端連接；金屬連桿(9)與金屬套筒(4)之間通過軸承(8)進(jìn)行同軸定位，輸氣口(1)輸入保護(hù)氣體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強(qiáng)剪切微氣泡除氣機(jī)，其特征在于:轉(zhuǎn)子(10)采用石墨材質(zhì)，轉(zhuǎn)子(10)下端側(cè)壁軸圓周方向均勻設(shè)置小孔，孔徑不大于2mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強(qiáng)剪切微氣泡除氣機(jī)，其特征在于:定子(7)為石墨材質(zhì)的圓筒，定子(7)下端側(cè)壁圓周方向均勻設(shè)置小孔，孔徑不大于2mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強(qiáng)剪切微氣泡除氣機(jī)，其特征在于:軸承(8)為耐高溫陶瓷軸承。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強(qiáng)剪切微氣泡除氣機(jī)，其特征在于:定子(7)和轉(zhuǎn)子(10)間的間隙為0-2mm，轉(zhuǎn)子(10)轉(zhuǎn)速為0_6000r/min。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種強(qiáng)剪切微氣泡除氣機(jī)，其特征在于:轉(zhuǎn)子(10)為等靜壓石墨材質(zhì)，轉(zhuǎn)子(10)下端側(cè)壁軸圓周方向均勾設(shè)置的小孔孔徑為1mm。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種強(qiáng)剪切微氣泡除氣機(jī)，其特征在于:定子(7)為等靜壓石墨材質(zhì)，定子(7)下端側(cè)壁圓周方向均勻設(shè)置的小孔孔徑為1mm。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種強(qiáng)剪切微氣泡除氣機(jī)，其特征在于:定子(7)和轉(zhuǎn)子(10)間的間隙為1mm，轉(zhuǎn)子10轉(zhuǎn)速為5000r/min。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強(qiáng)剪切微氣泡除氣機(jī)，其特征在于:所述保護(hù)氣體為惰性氣體。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強(qiáng)剪切微氣泡除氣機(jī)，其特征在于:所述保護(hù)氣體為氮?dú)狻?1.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強(qiáng)剪切微氣泡除氣機(jī)，其特征在于:所述保護(hù)氣體為二氧化碳。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強(qiáng)剪切微氣泡除氣機(jī)，其特征在于:所述保護(hù)氣體為六氟化硫。
【專利摘要】本實用新型公開了一種強(qiáng)剪切微氣泡除氣機(jī)，由輸氣口（1）、旋轉(zhuǎn)接頭（2）、電機(jī)（3）、金屬套筒（4）、O型密封圈（5）等組成，旋轉(zhuǎn)軸尾端與中空的旋轉(zhuǎn)接頭（2）相連，電機(jī)（3）的輸出軸與金屬連桿（9）連接，電機(jī)（3）固定安裝在金屬套筒（4）的法蘭上；轉(zhuǎn)子（10）為空心軸，轉(zhuǎn)子（10）的上軸端設(shè)置于金屬連桿（9）的下端孔內(nèi)，定子（7）上端與金屬套筒（4）的下端連接；金屬連桿（9）與金屬套筒（4）之間通過軸承（8）進(jìn)行同軸定位，輸氣口（1）輸入保護(hù)氣體，轉(zhuǎn)子（10）下端側(cè)壁軸圓周方向均勻設(shè)置小孔，孔徑不大于2mm，定子（7）下端側(cè)壁圓周方向均勻設(shè)置小孔，孔徑不大于2mm。
【IPC分類】C22C1/02, C22C21/00
【公開號】CN204959017
【申請?zhí)枴緾N201520702068
【發(fā)明人】汪以祥, 董秀奇
【申請人】中信戴卡股份有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年9月11日