[发明专利]一种熔体扰动隔离器装置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于阻隔大体积熔体中的局部扰动和对流向相邻熔体传递的熔体扰动隔离器装置及其使用方法，属于冶金、铸造、化工等材料加工领域。

背景技术

在冶金、铸造、化工等材料加工领域中，常常需要对熔融的材料熔体施加各种搅拌处理(例如半固态金属浆料的制备、实施金属熔体的强制均匀化处理等)，以促进元素溶解，使熔体的温度、成分高度均匀化。这种对熔体的整体高剪切搅拌处理能够改善形核环境，获得均质且细小的凝固组织，但同时也引发了一些弊端，例如：强烈搅动打破了熔体液面原有的平静，增加了氧化、卷渣、卷入气体等熔体污染风险。针对这一问题，业界除了采用施加液面保护气氛等措施外，并无其它特殊装置。但是，即使是应用保护气体，也会不可避免的在液面剧烈起伏时被卷入到熔体中。

发明内容

为了解决熔体由于搅动时液面跟随着剧烈起伏而带来的熔体氧化和卷气的难题，本发明提供了一种熔体扰动隔离器装置及其使用方法。

本发明采用的技术方案为：

该装置放置于熔体容器内，由主隔离板、止动片组成：止动片垂直连接在主隔离板的一侧或双侧，并在主隔离板上设置联通孔和装配孔。

所述主隔离板的形状与熔体容器的内壁轮廓相同，主隔离板的外缘与熔体容器内壁的间隙小于0.5mm。

所述止动片呈平行式、横竖网格式、中心向四周放射式或蛛网状方式排列。

所述主隔离板和止动片的材料为铁合金、钛合金、镍合金、钼合金、陶瓷、硅酸铝或石墨。

本发明提供的所述熔体扰动隔离器装置的使用方法，具体为：主隔离板水平或倾斜置于熔体的液面处或液面下；对于单侧止动片构造，止动片应朝向扰动的熔体一侧。

本发明的有益效果为：

主隔离板的形状与熔体容器的内壁轮廓相同，从而使本装置安装在熔体容器的标准液面下时，能将大体积熔体上部的液面部分与下部的主熔体隔离。一般，搅拌熔体在容器内壁附近的剪切速率最高，而在中心装配孔处则最低，所以主隔离板外缘与熔体容器内壁的间隙小于0.5mm，这种形状尺寸能有效阻隔主熔体受到剧烈搅拌时的扰动现象向液面传递，从而当主熔体中发生大的扰动时液面却仍然平静；能有效隔离熔体中的扰动，使联通的大体积熔体一侧发生剧烈扰动时另一侧则不受影响。

使用时，止动片是垂直连接在主隔离板上的扰动的熔体一侧，呈平行、网格、放射或蛛网状等方式排列，进一步削弱联通孔和装配孔附近的扰动；当隔离器两边的熔体都受到搅拌时(例如电磁搅拌)，在主隔离板双侧都设有止动片，达到稳定液面的目的，同时消除熔体的氧化、卷渣、卷气等污染。

附图说明

图1为本发明所述装置的结构示意图；

图2为单侧止动片结构形式的隔离器的示意图；

图3为双侧止动片结构形式的隔离器的示意图；

图4为蛛网式止动片的结构示意图；

图5为平行式止动片的结构示意图；

图6为网格式止动片的结构示意图；

图7为放射式止动片的结构示意图。

图中标号：

1-主隔离板；2-止动片；3-联通孔；4-装配孔。

具体实施方式

本发明提供了一种熔体扰动隔离器装置及其使用方法，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图1、图2和图3所示，该隔离器装置放置于熔体容器内，由主隔离板1、止动片2组成。止动片2垂直连接在主隔离板1的一侧或双侧，并在主隔离板1上设置联通孔3和装配孔4。主隔离板1的形状与熔体容器的内壁轮廓相同，主隔离板1的外缘与熔体容器内壁的间隙小于0.5mm。主隔离板1的外缘形状是根据具体容器的内壁轮廓设计的，有可能是“8”字形、花朵形或其他特殊形状。在本申请实施例中，主隔离板形状仅采用圆形作为示例。

需要说明的是，联通孔3是用来贯通主隔离板1两侧的熔体。装配孔4用来安装搅拌器等机构。止动片2是用来消减扰动熔体一侧主隔离板1附近的熔体扰动。止动片2在主隔离板1上的配置根据具体情况选定：当隔离的熔体只有一侧发生扰动时(如机械搅拌)，则止动片只安装在扰动的熔体一侧(如图1和图2)；当隔离板两侧熔体都受到搅动时(如电磁搅拌)，则在主隔离板双侧都配置止动片构造(如图3)。

如图4-图7所示，止动片2呈蛛网状、平行式、横竖网格式、中心向四周放射式排列。

主隔离板1和止动片2的材料为铁合金、钛合金、镍合金、钼合金、陶瓷、硅酸铝或石墨。