超声波辅助铸造熔体过滤净化装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及铸造生产技术领域，尤其涉及一种适合于净化铸造熔体的超声波辅助过滤装置。本发明专利技术方法，包括：熔炼炉、溜槽、中间包、支架、浇口杯、铸型或铸锭模；所述的溜槽置于熔炼炉的出液口和中间包之间；中间包装于支架上；中间包底部的中间包底口位于铸型或铸锭模上部的浇口杯的上方；其特征在于，所述的过滤净化装置还包括：过滤器、传振杆、变幅杆、超声波换能器和超声波振动装置；过滤器装于中间包内；超声波换能器的一端通过变幅杆和传振杆与支架相连接，另一端与超声波振动装置相连接。本发明专利技术的技术方案能高效、深层地去除铸造熔体中的夹杂物以及气体等有害物质，满足铸造生产上熔体净化的严苛要求基于上述理由本发明专利技术可在等领域广泛推广。

【技术实现步骤摘要】
超声波辅助铸造熔体过滤净化装置
本专利技术涉及铸造生产
，尤其涉及一种适合于净化铸造熔体的超声波辅助过滤装置。
技术介绍
对于冶金铸造行业来说，夹砂、掉砂、非金属夹杂物以及气孔等缺陷总是与生产相伴而生。夹杂是铸造缺陷中非常重要的一种，约占到缺陷总量的一半以上，在所有铸件中都可能存在这种缺陷，只是严重程度不同，对夹杂缺陷控制的标准主要依据铸件性能、用途而定，越是精密的铸件、工作条件苛刻的铸件对夹杂缺陷的限制越严格，如：汽车铸件、发动机铸件、风电铸件、汽轮机铸件、机床铸件等。有关物理场去除夹杂物方面的技术，资料多集中于磁场方面。从已有的文献中可以发现，利用物理外场辅助过滤技术是利用洁净的物理能量来净化金属熔体，从而避免了化学净化熔剂的污染。利用单磁场或两种不同种类磁场复合技术上，来促使夹杂物产生偏聚，以此来达到除掉夹杂物而实现净化铸造熔体的目的。进入21世纪以来，由于熔体超声处理技术是一种物理处理金属液的方法，具有对环境的破坏作用小、被处理的金属可以再次使用等特点，因此超声波熔体处理技术引起了世界各国的广泛关注。有关将高能功率超声波应用到铸造熔体过滤的应用技术，可以借鉴的资料很少，唯一可查的资料显示，前苏联曾经将超声波振动探头插入过滤器上面的金属熔体内。这种所谓的超声波辅助过滤装置，实质上仍然属于超声波处理金属熔体技术。该技术将超声波探头直接施加于过滤器上方的熔体，被处理的金属熔体再流经过滤器进行浇注。如果我们能将超声波振动直接作用于过滤器上，使之产生高频振动，由于产生空化效应、声流效应及振动效应，那么这样一来就会提高过滤效率。因此，本专利提出了超声波物理场辅助铸造熔体过滤的设想，该技术可实现铸造熔体的深层净化，具有高效的去除夹杂物的作用。针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的超声波辅助铸造熔体过滤净化装置，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。
技术实现思路
根据上述提出夹杂是铸造缺陷中非常重要的一种，约占到缺陷总量的一半以上，在所有铸件中都可能存在这种缺陷，只是严重程度不同的技术问题，而提供一种超声波辅助铸造熔体过滤净化装置。本专利技术提供一种超声波辅助铸造熔体过滤净化的装置，该装置能高效、深层地去除铸造熔体中的夹杂物以及气体等有害物质，从而起到满足铸造生产上熔体净化的严苛要求。本专利技术采用的技术手段如下：一种超声波辅助铸造熔体过滤净化装置，包括：熔炼炉、溜槽、中间包、支架、浇口杯、铸型或铸锭模；所述的溜槽置于熔炼炉的出液口和中间包之间；中间包装于支架上；中间包底部的中间包底口位于铸型或铸锭模上部的浇口杯的上方；其特征在于，所述的过滤净化装置还包括：过滤器、传振杆、变幅杆、超声波换能器和超声波振动装置；过滤器装于中间包内；超声波换能器的一端通过变幅杆和传振杆与支架相连接，另一端与超声波振动装置相连接。进一步地，过滤器的材质为耐火纤维过滤网、泡沫陶瓷过滤器、直孔陶瓷过滤器中的一种或多种，并且可以叠放数层。进一步地，过滤器的安放位置为中间包高度的1/2-底部处，过滤器的上方高度保持在至少5-10cm以上。进一步地，含有过滤器的中间包的预热温度为400-1200℃；铸造锌合金、铝合金、镁合金取下限；铸钢、铸铁、铸造钛合金取上限。进一步地，超声波振动装置发出的超声波功率为100-10000W；超声波振动频率为16-80kHz。进一步地，支架将超声波振动传播给过滤器，从而使过滤器发生高频震动，这种震动可以是水平方向的，也可以是垂直方向的。采用上述技术方案的超声波辅助铸造熔体过滤净化的装置，将超声波振动作用直接作用于过滤器，除了使用一台超声波发生振动装置外，还有其它几种类似的超声波施加装置方式，分别为使用两台、三台及四台的超声波辅助熔体过滤装置，有利于强化和改善熔体的净化效果等作用。较现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1、本专利技术提供的超声波辅助铸造熔体过滤净化装置，通过与支架与超声波辅助过滤装置的传振杆相连接，实现了过滤器的直接高频振动的辅助过滤效果，能有效地净化各种铸造熔体中的夹杂物和气体、减少铸造缺陷；2、本专利技术提供的超声波辅助铸造熔体过滤净化装置，简单可行、成本低廉并易于操作；3、本专利技术提供的超声波辅助铸造熔体过滤净化装置，具有高效节能、经济环保、资源再生等特点。总之，本专利技术通过对过滤器的直接施加超声波振动，来改进以往的间接施加的缺点，以此来改善过滤器在使用过程中的过滤效率，提升铸造熔体的纯净度，满足生产上的要求。它不仅适合于钢铁、铝、镁、铜、锌、钛以及再生金属等各种各样的铸造熔体，而且还有几种不同的超声波辅助施加方式。综上，应用本专利技术的技术方案能高效、深层地去除铸造熔体中的夹杂物以及气体等有害物质，满足铸造生产上熔体净化的严苛要求基于上述理由本专利技术可在等领域广泛推广。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术单台超声波水平方向振动辅助铸造熔体过滤净化装置的结构示意图。图2为本专利技术单台超声波垂直方向振动辅助铸造熔体过滤净化装置的结构示意图。图3为本专利技术支架水平方向连接两台超声波辅助过滤装置的结构示意图。图4为本专利技术支架垂直方向连接两台超声波辅助过滤装置的结构示意图。图5为本专利技术支架水平方向连接三台超声波辅助过滤装置的结构示意图。图6为本专利技术支架水平方向连接四台超声波辅助过滤装置的结构示意图。图中：1、金属熔体2、熔炼炉3、溜槽4、中间包5、支架6、过滤器7、中间包底口8、浇口杯9、铸型或铸锭模10、传振杆11、变幅杆12、超声波换能器13、超声波振动装置。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声波辅助铸造熔体过滤净化装置，包括：熔炼炉(2)、溜槽(3)、中间包(4)、支架(5)、浇口杯(8)、铸型或铸锭模(9)；所述的溜槽(3)置于熔炼炉(2)的出液口和中间包(4)之间；中间包(4)装于支架(5)上；中间包(4)底部的中间包底口(7)位于铸型或铸锭模(9)上部的浇口杯(8)的上方；其特征在于，所述的过滤净化装置还包括：过滤器(6)、传振杆(10)、变幅杆(11)、超声波换能器(12)和超声波振动装置(13)；所述的过滤器(6)装于中间包(4)内；所述的超声波换能器(12)的一端通过变幅杆(11)和传振杆(10)与支架(5)相连接，另一端与超声波振动装置(13)相连接。

【技术特征摘要】
1.一种超声波辅助铸造熔体过滤净化装置，包括：熔炼炉(2)、溜槽(3)、中间包(4)、支架(5)、浇口杯(8)、铸型或铸锭模(9)；所述的溜槽(3)置于熔炼炉(2)的出液口和中间包(4)之间；中间包(4)装于支架(5)上；中间包(4)底部的中间包底口(7)位于铸型或铸锭模(9)上部的浇口杯(8)的上方；其特征在于，所述的过滤净化装置还包括：过滤器(6)、传振杆(10)、变幅杆(11)、超声波换能器(12)和超声波振动装置(13)；所述的过滤器(6)装于中间包(4)内；所述的超声波换能器(12)的一端通过变幅杆(11)和传振杆(10)与支架(5)相连接，另一端与超声波振动装置(13)相连接。2.根据权利要求1所述的超声波辅助铸造熔体过滤净化装置，其特征在于，所述的过滤器(6)的材质为耐火纤维过滤网、泡沫陶瓷过滤器、直孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军文，
申请(专利权)人：大连交通大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21