[发明专利]有色金属熔液的净化方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及有色金属熔液的净化方法，特别是涉及一种为清除熔化了的铝液中的杂质如氢和氧化物等有害物质，使铝液净化，使铸件的品质和性能得到保证的铝金属熔液的净化提炼法，以及为实现该净化法而设计的设备。

背景技术

铝合金在熔化过程中会吸入氢气，也会氧化生成氧化铝渣，这些氢和氧化铝渣如果不予清除，铸件可能出现气孔，夹渣等毛病，必然对制品的性能，强度，甚至外观产生不利的影响。因此，铝合金熔化后，必须进行净化处理，清除有害的杂质，降低氢含量，才能获得纯净的金属液，铸件的品质和性能才有保证。

传统的处理方法是直接向熔化炉内的铝液底部通入净化气体如氮气、氩气、氯气或精炼剂，产生的净化气泡向上浮升时，沿途吸附捕捉铝液中的杂质，包括氢和氧化渣，把它们带上铝液表面，氢气从铝液表面选出，氧化渣被耙出炉外。这种方法效率低，不均匀，劳动强度也很大。为了提高净化效果，使铝液得到彻底而均匀的处理，有关净化设备应运而生。较著名的，英国有FILD，法国有ALPUR，德国有HM-MAXIJET，美国有ALCOA，SNIF，PAL等等。不管是FILD还是SNIF，也不管是HM-MAXIJET，ALPUR还是PAL，它们有一个共同点，就是都采用传统的处理方法，向铝液底部通入氮，氯，氩等气体，形成大大小小的气泡，吸附悬浮在铝液中的氢气和杂质，把它们带上铝液表面。其不同处仅在于喷出净化气体的喷头设计和方法各不相同而已。FILD采用埋在炉底的石墨氮气扩散管，另加氧化铝珠吸附过滤杂质；HM-MAXIJET，SNIF，ALPUR，和PAL采用旋转转子。旋转转子的净化效率比直射的高。但是，如果净化气体只是氮气，那么，其净化效率也都不理想。

为了达到预定的净化效果，一方面，须增大设备容量，这造成结构庞大，相关费用和损耗也都很大。另一方面，如SNIF和ALPUR，则要求加入活化气体氯(C1)。HM-MAXIJET，SNIF和PAL更要求射入含有氯(Cl)或氟(F)等的净化剂；这些对人体健康和环境都有害。此外，为了防止翻滚的铝液氧化，减少铝耗和杂质，这些设备还要使用含有氯(Cl)或氟(F)等的覆盖剂，同样有环保问题。FILD使用石油气保温，每年烧掉大量的石油气，而喷出大量CO₂，产生严重的温室效应，也很不环保。

发明内容

本发明就是为解决上述问题，而提供一种有色金属熔液的净化方法，使有色金属熔液的净化处理既符合环保要求，又达到高效，节能，低耗目的的；本发明的目的还在于提供为实现上述方法所需的净化设备，使得上述方法更易于实施。

为实现上述目的，本发明提供一种有色金属熔液的净化方法，该方法包括使净化气体由下而上穿过有色金属熔液而进行吸附净化，其特征在于，在气体吸附净化同时，在有色金属熔液上方抽真空，形成对熔液的负压吸引。

所述的净化气体为惰性气体，最好为氮气。

本发明进一步提供了实现上述方法的设备，其特征在于，该设备由有色金属净化装置和真空装置构成，其中真空装置与有色金属净化装置内熔液上方的空间相连。

有色金属净化装置可以是单室结构、多室结构或无室结构。

单室结构有色金属净化装置设有外壳，外壳内空间构成处理室，外壳上部装有与真空机连接的真空罩，外壳底部装有净化气扩散板，外壳底部装有闸板，其两侧设有金属液入口及金属液出口，真空罩上装有窥视镜。

单室结构有色金属净化装置设有外罩，外罩顶部装有真空盖及窥视镜，其底部装有底座，外罩内装有坩锅，坩锅底部装有钟形净化气扩散管，坩锅内还装有加热器。

多室结构有色金属净化装置设有外壳，外壳内空间被纵向分隔成清洁室和处理室，处理室上方设有真空室，处理室及清洁室内装有加热器，外壳内底部设有净化气扩散板，外壳上设有金属液入口及金属液出口，真空室上装有窥视镜。

无室结构有色金属净化装置是在熔化炉上部设有真空盖及窥视镜，并在炉内装有钟形净化气扩散管。

本发明的贡献在于，该净化法把氮气(N)气泡吸附和真空(V)负压吸引这样两个原来不相干的净化法有机地结合在一起，并通过一个设备实现了该方法。在该方法中，气体吸附和真空吸引一下一上，一推一拉，互相扬长补短。有效解决了环保，高效，节能，低耗等业界人士梦寐以求的问题。