[实用新型]一种泡沫陶瓷除气装置

说明书

一种泡沫陶瓷除气装置，由喷气管(1)和氩气分散头(2)组成，喷气管(1)插入并固定在氩气分散头(2)内部，其特征在于：氩气分散头(2)为泡沫陶瓷材质，氩气分散头(2)内部的互相贯通的孔隙与喷气管(1)内部及氩气分散头(2)外壁连通。本实用新型的装置无需电机带动，体积小、结构简单，生产成本低，操作方便；该除气装置喷出的惰性气体气泡小，数量多，可比较彻底的将铝合金熔液内氢气带出，达到净化铝合金熔液，提高铝合金铸件质量的目的。

技术领域

本实用新型属于冶金设备技术领域，特别涉及一种泡沫陶瓷除气装置。

背景技术

铝合金熔体(铝水)具有较强的吸氢倾向，铝水中往往具有较高的氢含量。由于氢在液态铝中和固态铝中的固溶度相差很大。液态铝中吸附的氢在凝固时会析出形成气孔，严重影响铸件的力学性能；因此，在浇注前，要对铝水进行除气处理，降低铝水中的氢含量；目前，一般要求铝水的氢含量低于0.20ml/100g铝。对于高等级的铝铸件，氢含量的要求更低。

根据气泡浮游原理，向铝水中通入氩气是最常用的除气方法；氩气进入铝水中形成气泡并上浮，由铝水表明浮出到大气中；铝水中的氢会扩散到氩气泡中，并随氩气泡上浮，这样就将铝水中的氢去除掉。通氩气除氢的效果取决于氩气形成的气泡的尺寸和数量，以及气泡在铝水中停留的时间；形成的气泡的越小，数量越多，停留时间越长，则除氢效果越好。将氩气喷吹到铝水中，是最简单方便的精炼方法，设备也十分简单；使用一根喷管，利用氩气的气压将氩气喷吹到铝水中；但是，对于比较浅的坩埚炉，由于气泡太大，而且气泡在铝液中停留时间过短，这种方法效率不高；作为补偿，通常做法是提高氩气的喷入量，大大高于额定要求；但是，这种处理工艺会产生严重的副作用。由于氩气的通入量大大高于额定要求，大量的氩气泡将冲破氧化膜向外溢出，增加渣量；

目前，常用的除氢方法是利用一个旋转喷嘴将氩气喷入铝水中；旋转喷吹系统由一根空心旋转管和一个旋转的具有多个出气口的喷嘴组成；另外还有一个电气和气体控制板，这项技术可以将准确数量的氩气喷吹到熔池里面，旋转喷嘴在铝水中高速旋转，具有很高的剪切力，喷吹的氩气产生的气泡非常细小；喷嘴在铝水中旋转也带动铝水循环流动，大大延长了气泡在铝水中的停留时间，从而大大提高了精炼效率。

旋转喷吹虽然能提高除气效果，但设备比较复杂，也不适合小型熔池的情况，比如铝合金铸造行业用的小型坩埚，实验室用的公斤级坩埚。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种可用于小型坩埚的铝水的泡沫陶瓷除气装置，采用泡沫陶瓷作为分散头，利用泡沫陶瓷的多孔结构作为气体出口，形成大量小尺寸氩气气泡，提高除气效果。

本实用新型的泡沫陶瓷除气装置由喷气管(1)和氩气分散头(2)组成，喷气管(1)插入并固定在氩气分散头(2)内部，其中氩气分散头(2)为泡沫陶瓷材质，氩气分散头(2)内部的互相贯通的孔隙与喷气管(1)内部及氩气分散头(2)外壁连通。

上述装置中，氩气分散头(2)为圆柱状，上表面中心有一进气圆孔，深度10-50mm，与喷气管(1)配合。

上述装置中，喷气管(1)与上述进气圆孔之间的缝隙用石棉绳、耐火水泥或耐火胶泥填实，将喷气管(1)与氩气分散头(2)固定，使之结合牢靠。

上述装置中，构成氩气分散头(2)的泡沫陶瓷的孔隙参数选用5～20PPI。

上述装置中，喷气管(1)与氩气分散头(2)通过螺纹连接固定；喷气管(1)外表面设有外螺纹，氩气分散头(2)进气圆孔设有内螺纹。

上述装置中，喷气管(1)的材质是陶瓷、刚玉、石墨或金属。

上述装置中，喷气管(1)外表面用保护套(3)包裹，用于防止金属材质的喷气管(1)在铝水中熔蚀；所述的保护套(3)的材质为石墨、陶瓷或耐火材料。

上述装置中，喷气管(1)外表面涂覆耐高温涂料作为保护层。