[发明专利]有色金属液在线除氢装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种在熔炼有色金属时的有色金属液在线除氢装置。

背景技术

目前，轻金属的冶炼及产品加工-以铝或铝合金产品的冶炼、加工为例，其工序大致是这样的：先将原料进行冶炼熔化，然后合金化，铝合金液在合金化之后通过向熔炼炉中经透气砖通入惰性气体在炉内进行除氢，静置之后，检测铝合金液密度及合金液中含氢量指标合格后，可出炉，经现有技术炉外设置的流槽引流入浇注机进行浇注。已有技术发现：铝合金熔液温度越高，吸收的氢也越多。在铝合金熔液温度700℃时，氢的溶解度为0.5～0.9ml/100g铝，温度升高到850℃时，氢的溶解度增加2～3倍。因此传统的出炉浇注，为了降低铝合金熔液的温度，要经过一段流槽与空气接触降温。在此过程中，虽然温度降低使铝合金熔液中氢的溶解度降低，但是由于空气中也含有大量的氢气，使铝合金熔液还会吸收空气中的氢气。经测量，流槽中铝合金熔液温度降温达到700℃左右时，氢的溶解度仍约为0.9ml/100g。同时，浇注过程还会吸收氢气，这使铝锭的含氢量大大增加，不仅降低了铸件的气密性、耐蚀性，还降低了合金的力学性能。密度2.60t/m³以下，含氢量在0.12ml/100g以上时使浇注产品的针孔度大大增加，造成成品的合格率降低，同时内在质量降低，很多成品不能达到浇注产品针孔度一级的要求。致使降级使用产品增加、废品率升高。

发明内容

本发明是针对现有技术的不足，提供一种在铸造有色金属锭时，在有色金属液从熔炼炉流往浇注机的过程中，能有效降低有色金属液中氢含量、减少浇注产品的针孔度、提升产品品质的有色金属液在线除氢装置。

本发明的技术解决方案是这样实现的：有色金属液在线除氢装置，由挎斗支撑架、挎斗、进液口、出液口等组成，其特征在于，挎斗进液口与熔炼炉炉体出液口紧密连接，挎斗出液口与浇注机进液口连通，在挎斗内腔的底部镶嵌有透气砖，透气砖下连通有惰性气体进气管，挎斗壁上设有耐火层和保温层，挎斗上部腔口设有上盖。

本发明的有益效果是：有色金属液在线除氢装置做成挎斗形式直接连通熔炼炉和浇筑机，省去了流槽，大大降低了有色金属液与空气的接触，避免了有色金属液在输送过程中吸收空气中的氢气；挎斗壁采用耐火层和保温层，在降低有色金属液温度的同时还保证了在线除氢过程中的有色金属液的温度。在挎斗内腔的底部镶嵌透气砖，透气砖底部的进气管自动通入高纯氩气，对有色金属液深度除氢的同时高纯氩气通过透气砖分解成气泡，通过气泡的张力作用吸附杂质，有色金属液中的杂质与氢气同时存在，而且氩气始终从下向上供给，把杂质带到有色金属液表面，所以除氢的同时达到了去除有色金属液杂质的作用。以铝液为例，经检测，除气时的工作温度为630～690℃，在工作温度可将铝液中的氢含量降至0.08ml/100g以下，针孔度等级一级，满足高质量铝合金生产要求，除气量达到70％以上。同时杂质含量也相应减少。

附图说明

图1为有色金属液在线除氢装置结构剖视示意图。

图中：1.炉体出液口，2.炉墙，3.挎斗，4.上盖，5.保温层，6.耐火层，7.挎斗进液口，8.挎斗出液口，9.透气砖，10.进气管，11.挎斗支撑架。

具体实施方式

如图所示，有色金属液在线除氢装置，以铝液为例，由挎斗支撑架(11)、挎斗(3)、挎斗进液口(7)、挎斗出液口(8)等组成，挎斗进液口(7)与熔炼炉炉体出液口(1)紧密连接，挎斗出液口(8)与浇注机进液口连通，在挎斗(3)内腔的底部镶嵌有透气砖(9)，透气砖(9)下连通有氩气进气管(10)，挎斗壁上设有耐火层(6)和保温层(5)，挎斗(3)上部腔口设有上盖(4)。挎斗(3)可直接焊接在炉墙(2)上，与炉体相固定。炉体出液口(1)镶嵌在炉墙(2)内，挎斗出液口(8)镶嵌在挎斗壁上。挎斗(3)采用法兰通过螺栓固定在炉体上，除氢后铝液由挎斗出液口(8)流出，完成除氢过程，直接进入浇注机。