CN103740946B - 一种用于铝熔体在线精炼的设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于铝熔体在线精炼的设备，包括熔炼炉、静置炉和连接于熔炼炉、静置炉之间的流槽，所述流槽包括斜流槽和熔体池，所述斜流槽贯通于所述熔体池。所述熔体池为三层结构，其中内层为不粘铝耐火材料，中间层为保温材料，外层为铁支架。铝熔体的在线精炼方法为精炼管精炼或透气砖精炼。通过该设备和方法对铝熔体进行在线精炼，避免了铝熔体在倒炉的过程中氢含量的升高，可以有效地降低静置炉中铝熔体的氢含量。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金板带箔生产技术领域，特别涉及一种用于铝熔体在线精炼的设备及方法。
背景技术
氢含量是几乎所有高精尖铝加工产品必须严格控制的技术指标之一。铝熔体中氢含量较高，在铸件中易形成气孔、疏松和夹杂等缺陷，直接影响铝铸件的物理性能、力学性能以及使用性能，因此必须对铝熔体进行精炼，以降低铝熔体中的氢含量。
氢在铝熔体中的含量呈现三个规律：（1）在770℃以上，随着铝熔体温度的增加，氢含量急剧增加；（2）在铝熔体凝固过程中，氢含量急剧减少，固体铝中的氢含量极少；（3）在铝熔体凝固温度至770℃之间，随着铝熔体温度的增加，氢含量呈线性增加。
熔炼炉中的铝熔体温度一般在730-760℃之间，静置炉中的铝熔体温度一般在715-740℃之间，在将熔炼炉中的铝熔体向静置炉中倒炉时，铝熔体的温度一般在740℃以上。因此，由于温度的影响，熔炼炉中铝熔体的氢含量往往大大高于静置炉中铝熔体的氢含量。同时，在倒炉过程中，铝熔体在流槽中翻滚，与空气中的水蒸气会发生化学反应，使铝熔体的氢含量进一步升高。由此可见，倒炉过程中，倒入静置炉中的铝熔体的氢含量将远高于静置炉原有铝熔体的氢含量。
由于倒炉过程中，会使静置炉中铝熔体的氢含量升高，为了保证质量，现有技术中一般在倒炉完毕后，会立刻对静置炉中的铝熔体进行精炼。但是，这种做法容易引起铝铸件的质量波动，因为倒炉时间（从开始倒炉至倒炉结束）一般在30分钟以上（熔炼炉中铝熔体的量在20吨以上时），在倒炉时间内，新倒入的高氢含量的铝熔体很可能已经流出静置炉，从而升高了全部铝熔体的氢含量，进而影响到铝铸件的质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于铝熔体在线精炼的设备及方法，其能够有效地除去铝熔体中的氢含量，并且避免了在倒炉过程中铝熔体中的氢含量进一步升高。
为了实现上述目的，本发明提供了一种用于铝熔体在线精炼的设备，其包括熔炼炉、静置炉和连接于熔炼炉、静置炉之间的流槽，其特征在于，所述流槽包括斜流槽和熔体池，所述斜流槽贯通于所述熔体池。
优选的，所述熔体池为三层结构，其包括内层、中间层和外层。
进一步的，所述熔体池的内层为不粘铝耐火材料，中间层为保温材料，外层为铁支架。
优选的，所述熔体池为至少三层结构。
优选的，所述熔体池的形状为圆柱体、立方体或多边形柱体。
为了实现上述目的，本发明提供了一种用于铝熔体在线精炼的方法，铝熔体的在线精炼方法为精炼管精炼或透气砖精炼。
优选的，所述精炼管精炼的步骤是在倒炉开始时，在所述熔体池中伸入精炼管，倒炉过程中，所述精炼管内通入惰性气体，直至倒炉完毕。
优选的，所述透气砖精炼的步骤是在倒炉开始时，在所述熔体池中安装透气砖，倒炉过程中，通过所述透气砖通入惰性气体，直至倒炉完毕。
进一步的，所述惰性气体为氮气或氩气。
附图说明
图1为本发明在一种实施例中流槽的结构示意图。
图2为图1沿A-A的剖面结构示意图。
具体实施方式
下面将结合说明书附图和具体的实施方式来对本发明所述的一种用于铝熔体在线精炼的设备及方法做出进一步的解释说明，但是该解释说明并不构成对本发明技术方案的不当限定。
实施例一
图1和图2显示了本发明所述的用于铝熔体在线精炼的设备在一种实施方式下的结构。
如图1所示，本发明涉及一种用于铝熔体在线精炼的设备，其包括熔炼炉、静置炉和连接于熔炼炉、静置炉之间的流槽，所述流槽由斜流槽1和熔体池2组成，所述斜流槽1贯通于所述熔体池2。所述斜流槽1包括第一斜流槽11和第二斜流槽12，第一斜流槽11的一端连接于所述熔炼炉的出口部，所述第一斜流槽11的另一端连接于所述熔体池2的进口部。所述第二斜流槽12的一端连接于所述熔体池2的出口部，所述第二斜流槽12的另一端连接于所述静置炉的进口部。铝熔体由所述熔炼炉的出口部流出，通过所述第一斜流槽11经过所述熔体池2的进口部流入所述熔体池2，在所述熔体池2内进行铝熔体的精炼，铝熔体经过精炼后通过所述熔体池2的出口部流出所述熔体池2，再通过所述第二斜流槽12流入静置炉，完成了铝熔体从熔炼炉到静置炉的倒炉。
如图2所示，所述熔体池2为三层结构，包括内层、中间层和外层，内层3为不粘铝耐火材料，中间层4为保温材料，外层5为铁支架。优选的，所述熔体池2为立方体，其纵截面为∪形。
进一步，所述熔体池2也可为圆柱体或多边形柱体。
实施例二
本实施例提供了利用图1中的设备进行铝熔体在线精炼的方法。铝熔体的在线精炼方法为精炼管精炼或透气砖精炼。
所述精炼管精炼的步骤是在倒炉开始时，在所述熔体池2中伸入精炼管，在倒炉过程中，往所述精炼管内通惰性气体，直至倒炉完毕。
所述透气砖精炼的步骤是在倒炉开始时，在所述熔体池2中安装透气砖，倒炉过程中，通过所述透气砖通入惰性气体，直至倒炉完毕。
进一步的，所述惰性气体为氮气或氩气。
优选的，所述熔体池2为圆柱体，倒炉过程中通过精炼管通入氮气，氮气流量为20-3L/min，精炼贯穿整个倒炉过程。
优选的，所述熔体池2为立方体，倒炉过程中通过精炼管通入氮气，氮气流量为20-30L/min，精炼贯穿整个倒炉过程。
优选的，所述熔体池2为圆柱体，倒炉过程中通过精炼管通入氩气，氮气流量为20-30L/min，精炼贯穿整个倒炉过程。
优选的，所述熔体池2为立方体，倒炉过程中通过精炼管通入氩气，氮气流量为20-30L/min，精炼贯穿整个倒炉过程。
优选的，所述熔体池2为圆柱体，倒炉过程中通过透气砖通入氮气，氮气流量为20-30L/min，精炼贯穿整个倒炉过程。
优选的，所述熔体池2为立方体，倒炉过程中通过透气砖通入氮气，氮气流量为20-30L/min，精炼贯穿整个倒炉过程。
优选的，所述熔体池2为圆柱体，倒炉过程中通过透气砖通入氩气，氮气流量为20-30L/min，精炼贯穿整个倒炉过程。
优选的，所述熔体池2为立方体，倒炉过程中通过透气砖通入氩气，氮气流量为20-30L/min，精炼贯穿整个倒炉过程。
本发明在常规倒炉流槽上增加一个小型熔体池，实现倒炉过程中铝熔体的在线精炼，能大大降低新倒入静置炉中的铝熔体的氢含量，由精炼前的0.35-0.50ml/100g 铝熔体降至精炼后的0.20-0.30ml/100g 铝熔体，效果显著。
需要注意的是，所公开实施例的上述说明使得本领域专业技术人员能够显而易见地对于本实施例进行多种类似变化和修改，这种类似变化是本领域技术人员能从发明公开的内容直接得出或者很容易便联想到的所有变形，均应属于本发明的保护范围。因此本发明不会受到该实施例的限制。
Claims (1)
1.一种用于铝熔体在线精炼的设备，包括熔炼炉、静置炉和连接于熔炼炉、静置炉之间的流槽，其特征在于，所述流槽包括斜流槽和熔体池，所述斜流槽贯通于所述熔体池；所述熔体池为三层结构，其包括内层、中间层和外层；所述熔体池的内层为不粘铝耐火材料，中间层为保温材料，外层为铁支架；所述熔体池的形状为圆柱体或立方体。
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