[实用新型]一种石墨定转子机构

说明书

本实用新型涉及一种石墨定转子机构，包括定子、转子、定子套、转盘，转子套设于定子的内腔中，定子的尾端与定子套固定连接，转盘设置于定子套的底部，在定子套的中部开设有通孔，转子的尾端穿过通孔后与转盘固定连接，在转子上开设有用于输送惰性气体的螺旋气槽，定子套与转盘之间设有透气间隙，转子传动连接传动电机的转轴。通过转动带动转子在定子内进行转动，隔绝了转子与铝液液面及浮渣发生冲刷和磨损，且在定子与转子的装配间隙里不间断充入室温高纯的惰性气体，有效隔绝转子高温下被氧气氧化腐蚀，大大增加了转子的寿命。

技术领域

本实用新型涉及铝液在线精炼系统的转子机构技术领域，尤其涉及一种石墨定转子机构。

背景技术

铝及铝合金在熔炼过程中由于空气、生产过程中有机物的带入等原因，铝熔体会存在氢元素，在后续的浇铸冷却过程中，氢元素以氢气泡的形式从铝中析出，形成气孔，严重影响产品质量。因此，在熔炼完成后，浇铸之前，需要对铝熔体进行精炼处理。精炼处理过程主要由在线精炼系统中的转子机构完成，该技术的核心部件为一端带有旋转喷头即转子，由传动转轴带动转子在750℃左右的铝液中高速转动，惰性气体沿着转子底端的旋转喷出，形成的气泡由于转子高速旋转被打散成大量的小气泡，铝熔体中的氢将依附在这些小气泡上析出成氢气，同时吸附铝熔体中的杂质颗粒一起上浮至液面，从而达到除气（除氢）净化之目的。

通常制作转子的材料，需要具有耐高温、耐氧化、耐铝液侵蚀、可机加工、耐热冲击，且具有一定的机械强度等性能。目前技术水平下，铝熔体除气转子大多采用石墨材料制作，因为石墨材料的抗热冲击性能优秀，可机加工，且铝液对石墨不浸润，但不耐高温氧化是石墨材料的致命弱点。大量使用实践表明：石墨转子工作时，浸入铝液面之下的部分不与氧气接触，几乎不发生氧化反应，只有铝液冲刷，材料损耗小；在铝液面之上的部分，虽然与氧气接触，发生氧化烧蚀，但没有铝液冲刷，烧蚀速度并不高；而石墨转子与铝液液面接触的位置，由于温度高，并存在一定量的氧气，导致石墨氧化严重，且同时石墨转子转动时铝液对转子表面高速冲刷，导致石墨转子液面位置迅速变细而折断报废。一般正常使用的石墨转子寿命为15天，更换石墨转子不仅增加劳动作业强度，有时需要中断生产节奏，而且增加了生产成本，因此需要提高转子的使用寿命。

研究表明惰性气体的气泡尺寸越小则在熔体中上浮的速度越慢，从而在熔体中的停留时间越长，有利于熔体中的氢向惰性气体的气泡中充分扩散，有利于获得较好的除气效果。因此，如何减小气泡的尺寸，增加气泡总的表面积，延长气泡在熔体中的停留时间，以提高气泡分布的均匀性及扩大气泡的作用范围，成为除气转子的研究方向。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、体积紧凑、使用寿命长且铝液除气效果好的石墨定转子机构。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为，一种石墨定转子机构，包括定子、转子、定子套、转盘，转子套设于定子的内腔中，定子的尾端与定子套固定连接，转盘设置于定子套的底部，在定子套的中部开设有通孔，转子的尾端穿过通孔后与转盘固定连接，在转子上开设有用于输送惰性气体或粉末精炼剂的螺旋气槽，定子套与转盘之间设有透气间隙，转子传动连接传动电机的转轴。

作为本实用新型的一种改进， 所述螺旋气槽的螺旋方向与转子的旋转方向保持一致。

作为本实用新型的一种改进， 所述螺旋气槽的进气口位于转子的顶端，螺旋气槽的出气口位于转子的尾端，螺旋气槽的出气口与透气间隙相连通。

作为本实用新型的一种改进， 所述转子与定子之间设有装配间隙，转子与定子装配后的装配间隙尺寸为0.1mm-1.5mm。

作为本实用新型的一种改进， 所述定子套与转盘之间透气间隙尺寸为1.0mm-3.5mm。

作为本实用新型的一种改进， 所述定子套和转盘的形状均为叶轮状。