一种减少铝合金铸棒表面金属瘤的铝熔体精炼设备及方法技术

本发明专利技术公开了一种减少铝合金铸棒表面金属瘤的铝合金熔体精炼设备及方法，所述设备包括通过流槽连通的保温炉和在线精炼装置，所述方法包括保温炉精炼和在线精炼两个步骤，将氯气和惰性气体的混合气体，通入保温炉和在线精炼装置，在保温炉和在线精炼装置进行除碱和碱土金属的精炼，去除低熔体中的低熔点相。本发明专利技术所述设备和方法可实现不添加盐类熔剂，避免氟化物的使用，碱金属低熔点相物质含量减少85％以上，铝合金铸棒表面金属瘤减少90％以上。

【技术实现步骤摘要】
一种减少铝合金铸棒表面金属瘤的铝熔体精炼设备及方法
本专利技术涉及铝合金精炼
，特别是一种减少铝合金铸棒表面金属瘤的铝熔体精炼设备及方法。
技术介绍
熔剂和惰性气体精炼技术是铝合金熔体精炼采用较多的技术方案，该技术辅以在线精炼装置具有显著的除氢能力。但是，熔剂会把碱金属等低熔点相杂质带入熔体，增加熔体中的低熔点相含量，即使惰性气体精炼技术也不能除去。结晶器热顶铸造过程中，液体结晶时熔体在结晶器内急骤受冷凝固致使体积收缩，在铸锭表面与结晶器接触表面之间产生了间隙，使铸锭表面冷却减缓而发生二次重熔，在金属静压力和低熔点组成物受热重熔产生的附加应力联合作用下，含有大量低熔点共晶的熔体，会沿着晶间及枝晶间的缝隙冲破原结晶时形成的氧化膜挤入空隙而凝结成偏析相，表现为铸棒表面的金属瘤。偏析瘤是不正常组织，是一种缺陷，该类型铝铸棒不能满足高端铝合金产品挤压的要求。因为，生产过程中残余的偏析瘤被带入变形制品的表面或内部，给制品的性能带来严重的危害；另外，当偏析瘤未被全部去掉时，因其含有大量低熔点共晶，合金在热处理时很容易引起过烧和表面气泡，这在高品质要求的铝制品中是不允许的；因此，高端铝制品生产在挤压前经常要对铸棒车皮或者扒皮去除表面的铝瘤。但是，不管车皮还是扒皮都将增加投入、减少产出，不利于成本控制。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述现有技术的问题，提出了一种减少铝合金铸棒表面金属瘤的铝熔体精炼设备及方法。为达到上述专利技术目的，本专利技术所述的一种减少铝合金铸棒表面金属瘤的铝熔体精炼设备是以如下技术方案实现的：一种减少铝合金铸棒表面金属瘤的铝合金熔体精炼设备，包括通过流槽连通的保温炉和在线精炼装置，所述保温炉包含炉内精炼管、电磁搅拌装置，炉内精炼管设置在保温炉顶部并可实现高度伸缩调节，电磁搅拌装置设置于保温炉底部；所述在线除气装置，包含在线除气室，和分别设置在在线除气室两端上部的进铝口和出铝口，依次排列设置于在线除气室内侧顶面的两块上挡板，和一块设置在在线除气室内侧底面且位于两块上挡板之间的下挡板，所述上挡板向下延伸且不接触在线除气室内侧底面，所述下挡板向上延伸且不接触在线除气室内侧顶面；还包含有设置于在线除气装置顶部的两个转子除气装置，两个转子除气装置分别设置于两个上挡板和下挡板之间，并可实现高度伸缩调节；还包含有设置于上挡板和/或下挡板上的加热装置；还包括配气柜，所述配气柜包含氯气进气口、氩气进气口，和两个可输出不同流量和配比的混合气出气口，所述混合气出气口分别连通炉内精炼管和2个位于在线除气装置的转子除气装置。进一步的，所述炉内精炼管和转子除气装置，均采用氮化硅浇筑制成。进一步的，所述每一个混合气出气口都依次通过第二截止阀和缓冲罐分别连通一路氯气管路和一路氩气管路的出口端；在每路氯气管路和氩气管路上从进口端至出口端，依次设置第一截止阀、调压阀、电子流量计、压力表。进一步的，所述转子除气装置包括转杆和位于转杆底端的转盘，转杆设有贯穿其轴线上下两端的通气孔，转盘设有2个以上出气孔，转盘上的出气孔与转杆上的通气孔相连通。一种减少铝合金铸棒表面金属瘤的铝熔体精炼方法，包含保温炉精炼和在线精炼装置精炼两个步骤，所述保温炉精炼步骤为：，两个混合气出气口中的一个，将混合气输送至炉内精炼管，通过调节炉内精炼管的高度，使混合气体输送到距离保温炉底面100mm的位置，控制混合气体的流量和压力，其中混合气中氯气比例为8-10％，氯气和氩气的混合气体的压力控制在0.18-0.22Mpa，流量6-9L/min；通过设置在保温炉底的电磁搅拌装置对铝熔体进行搅拌；所述在线精炼装置精炼步骤为：两个混合气出气口中的另一个，将混合气输送至两个转子除气装置；通过调节转子除气装置，使混合气体输送到在线除气室底面100mm的位置，通过转杆转动转盘，使混合气体均匀接触铝熔体，其中，氯气和氩气混合气体的氯气比列为5％-8％,流量6-9L/min，氯气和氩气的混合气体的压力控制在0.18-0.22Mpa。本专利技术的有益效果:本专利技术所述设备及方法可实现不添加盐类熔剂，避免氟化物的使用，碱金属低熔点相物质含量减少85％以上，经过本专利技术所述设备和方法精炼后的铝合金铸棒表面金属瘤减少90％以上。附图说明图1为本专利技术所述减少铝合金铸棒表面金属瘤的铝合金熔体精炼装置结构示意图；图2为本专利技术所述配气柜结构示意图；图3为本专利技术所述转子除气装置结构示意图；图中，1-保温炉；101-炉内精炼管；102-电磁搅拌装置；2-在线除气装置；201-除气室；202-进铝口；203-出铝口；204-上挡板；205-下挡板；206-第一转子除气装置；207-第二转子除气装置；208-转杆；209-转盘，210-通气孔；211-出气孔；3-配气柜；301-第一混合气出气口；302-第二混合气出气口；303-第二截止阀；304-缓冲罐；305-电子流量计；306-压力表；307-调压阀；308-第一截止阀。具体实施方式为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。如图1所示，一种减少铝合金铸棒表面金属瘤的铝合金熔体精炼设备，包括通过流槽连通的保温炉1和在线精炼装置2，所述保温炉1包含炉内精炼管101、电磁搅拌装置102，炉内精炼管101设置在保温炉1顶部并可实现高度伸缩调节，电磁搅拌装置102设置于保温炉底部；所述在线除气装置2，包含在线除气室201，和分别设置在在线除气室201两端上部的进铝口202和出铝口203，依次排列设置于在线除气室内侧顶面的两块上挡板204，和一块设置在在线除气室201内侧底面且位于两块上挡板204之间的下挡板205，所述上挡板204向下延伸且不接触在线除气室201内侧底面，所述下挡板205向上延伸且不接触在线除气室201内侧顶面；还包含有设置于在线除气装置2顶部的两个转子除气装置，即第一转子除气装置206和第二转子除气装置207，分别设置于两个上挡板204和下挡板205之间，并可实现高度伸缩调节；还包含有设置于上挡板204和/或下挡板205上的加热装置；所述加热装置为热电偶，通过加热保障铝熔体具有转好的流动性。还包括配气柜3，所述配气柜3包含氯气进气口、氩气进气口，和两个可输出不同流量和配比的混合气出气口，分别为第一混合气出气口301和第二混合气出气口302，第一混合气出气口301连通炉内精炼管，第二混合气出气口302与第一转子除气装置206、第二转子除气装置207相连通。在本实施方式中，所述转子除气装置，如图3所示，包括转杆208和位于转杆208底端的转盘209，转杆208设有贯穿其轴线上下两端的通气孔210，转盘208边沿设有2个以上出气孔211，转盘209上的出气孔211与转杆208上的通气孔210相连通，如此设计，可使混合气体快速高效地和铝熔体接触，提高精炼效率。在本实施方式中，如图2所示，配气柜3有2个可分别输出不同流量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种减少铝合金铸棒表面金属瘤的铝熔体精炼设备，其特征在于：包括通过流槽连通的保温炉和在线精炼装置，/n所述保温炉包含炉内精炼管、电磁搅拌装置，炉内精炼管设置在保温炉顶部并可实现高度伸缩调节，电磁搅拌装置设置于保温炉底部；/n所述在线除气装置，包含在线除气室，和分别设置在在线除气室两端上部的进铝口和出铝口，依次排列设置于在线除气室内侧顶面的两块上挡板，和一块设置在在线除气室内侧底面且位于两块上挡板之间的下挡板，所述上挡板向下延伸且不接触在线除气室内侧底面，所述下挡板向上延伸且不接触在线除气室内侧顶面；还包含有设置于在线除气装置顶部的两个转子除气装置，两个转子除气装置分别设置于两个上挡板和下挡板之间，并可实现高度伸缩调节；还包含有设置于上挡板和/或下挡板上的加热装置；/n还包括配气柜，所述配气柜包含氯气进气口、氩气进气口，和两个可输出不同流量和配比的混合气出气口，所述混合气出气口分别连通炉内精炼管和两个转子除气装置。/n

【技术特征摘要】
1.一种减少铝合金铸棒表面金属瘤的铝熔体精炼设备，其特征在于：包括通过流槽连通的保温炉和在线精炼装置，
所述保温炉包含炉内精炼管、电磁搅拌装置，炉内精炼管设置在保温炉顶部并可实现高度伸缩调节，电磁搅拌装置设置于保温炉底部；
所述在线除气装置，包含在线除气室，和分别设置在在线除气室两端上部的进铝口和出铝口，依次排列设置于在线除气室内侧顶面的两块上挡板，和一块设置在在线除气室内侧底面且位于两块上挡板之间的下挡板，所述上挡板向下延伸且不接触在线除气室内侧底面，所述下挡板向上延伸且不接触在线除气室内侧顶面；还包含有设置于在线除气装置顶部的两个转子除气装置，两个转子除气装置分别设置于两个上挡板和下挡板之间，并可实现高度伸缩调节；还包含有设置于上挡板和/或下挡板上的加热装置；
还包括配气柜，所述配气柜包含氯气进气口、氩气进气口，和两个可输出不同流量和配比的混合气出气口，所述混合气出气口分别连通炉内精炼管和两个转子除气装置。


2.根据权利要求1所述的铝熔体精炼设备，其特征在于：所述炉内精炼管和转子除气装置，均采用氮化硅浇筑制成。


3.根据权利要求1所述的铝熔体精炼设备，其特征在于：所述每一个混合气出气口都依次通过第二截止阀和缓冲罐分别连通一路氯气管路和一路氩气管路的出口端；在每...

【专利技术属性】
技术研发人员：周雄多，庞宇，李威东，戴小杰，郑义，梁丽华，韦月萍，
申请(专利权)人：南南铝业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45