[实用新型]一种优化设计的高效除气浇包

说明书

技术领域

本实用新型属于轻合金成型技术领域，具体涉及一种优化设计的高效除气浇包。

背景技术

铝合金等轻合金成型技术中，铝合金的净化、除气、转运浇包的除氢是必要的工序。通常的除氢方法有真空除气、惰性气体除气、超声波振动除气、静置除气、离心除气等。其中常用的惰性气体除气法的除气装置是通过石墨转子向保温炉内通入惰性气体，并通过石墨转子的转动去除铝液中的氢气和非金属杂质，从而达到净化铝液的效果。然而，石墨转子属于损耗件，使用寿命短，维护成本高；且这种装置对传动系统的平稳性要求高，否则易使石墨转子折断或磕碰产生损坏；另外，这种装置由于通入惰性气体的均匀性不好，对于浇包底部的氢气和杂质的处理仍不够充分。

现在常见的一类采用惰性气体除气法的铝合金净化、除气、转运浇包是惰性气体经从四块自上而下插入浇包容器内的圆形透气板以细小的流束冲出来后，在液态铝中遵循自由能最小原理向上浮起，一开始在表面张力作用下形成小的气泡，但由于细小气泡表面积大，表面自由能大，很快聚集成愈来愈大的气泡向上浮起；这时气泡的总表面积愈来愈小，因而除气效果越来越差。也就造成了转运浇包上的铝水翻腾起100mm左右的高度，大大降低了效率。四块圆形透气板在包底占地面积小，死角较多，虽说铝液也能横向流动，但气泡不能向下流动，因而包底会残留一些死角，影响除气效果。向包底接入四个通气管是为了通气更均匀，理论上从上向下插入的通气管数量越多通气越均匀除气效果越好，但这样设备会复杂化，不易维护，占用腔内宝贵空间且耗气量大。

因此，人们发明了将惰性气体从浇包底部直接通入的技术，以求既能更均匀除气，又能简化设备结构。

例如：授权公告号为CN201376075，名为“新型除气浇包”的中国专利中公开了一种除气浇包，其浇包底部设置通惰性气体装置。该除气浇包在底部设置通惰性气体装置，惰性气体从该装置中溢出。上升直至浇包顶部，惰性气体在浇包中与铝液充分接触，最大限度地实现了去除铝液中氢气的目的。

采用这样技术的浇包，当然除气效果更好，但其浇包底部设置的通惰性气体装置是间隔分布设置在浇包腔体底面的惰性气体进气口，虽不占用浇包腔体空间且进气口设置数量较多时也能相对均匀进气，但受限于浇包腔体底面的可合理开口数量(开口数量越多，所需配套的接头件越多，开口径也要越小，进气管易被堵，设备成本及维护成本越高)，通入气体的均匀性还不够好、维护性不够好、使用效果还不够理想。

实用新型内容

为克服现有技术的不足，本实用新型提供一种结构更简单、更容易维护、占用浇包腔体空间更少、除气更均匀的优化设计的高效除气浇包。

本实用新型为达到上述技术目的所采用的技术方案是：一种优化设计的高效除气浇包，包括浇包壳、耐火保温层、腔体、进气管；进气管是从腔体底面接入的；腔体内设有石墨板将腔体隔分为上大下小的两层空间；进气管的上端伸入腔体内的下层小空间。

所述的石墨板是由0.1-1.5mm颗粒直径的高纯石墨颗粒一体化制成的，石墨板的厚度为10-80mm。

所述的下层小空间的空间高度为30-200mm。

所述的浇包是圆柱体容器状的浇包；所述的石墨板是圆形石墨板，圆形石墨板的直径比腔体的直径大20-300mm，圆形石墨板的圆周边沿嵌设在耐火保温层内；所述的进气管是从腔体底面的圆心处垂直接入的，石墨板的底面与腔体的底面间同轴线设有圆形缓冲均流板，石墨板的底面通过不少于一个的支撑柱压设在缓冲均流板的顶面上；进气管的顶端连接设置有出气均布管，出气均布管的周面上均匀密布设置有多个出气孔；出气均布管的顶端与缓冲均流板的底面连接。

所述的缓冲均流板的厚度为3-20mm，缓冲均流板的直径为100-800mm。

所述的支撑柱的数量为1-8个，支撑柱5的直径为10-80mm；所述的进气管的外径为20-100mm。

本实用新型的有益效果是：由于腔体内设有石墨板将腔体隔分为上大下小的两层空间；进气管的上端伸入腔体内的下层小空间。

因此，整个浇包底无进气死角，除气均匀。由于利用石墨板(石墨板的价格相对低廉)的透气性将向腔体内进气的末端通道进行了最大化均匀细分，使气泡更细小，故气泡聚集成更大气泡的概率大大减少，可有更多的细小气泡独立地浮到液面，延长了气泡在铝液内的悬浮时间，惰性气体与铝水的接触面积大大增加，提高了除气效果。结构上仅用一个接管，操作方便。本实用新型在实际应用中调到最佳的进气压力时，液态金属的表面，只能看到微微抖动，不产生铝液飞溅，有利于环保、安全、节省惰性气体，实际应用效果非常好。