專利名稱：一種鋁合金真空提拉除氣裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種反重力鑄造真空除氣裝置，具體地說，涉及一種鋁合金真空 提拉除氣裝置，屬于鑄造及實驗設備領域。
背景技術：
鋁合金熔體凈化處理是鋁合金生產過程中非常重要的環節，主要去除鋁合金熔體 中的氫及各種氧化夾雜物，避免鑄件因存在氣體和各種夾雜物產生氣孔、縮松、非金屬夾雜 等缺陷。除氣就是指去除鋁合金熔體中溶解的氫。目前較為常用的鋁合金除氣方法有如下2種(1).采用除氣劑，通過除氣劑與鋁 液反應生成難溶于鋁液的氣體，這些氣體在鋁液上浮過程中將熔于鋁液中的氫帶出，逸入 大氣。O).采用旋轉噴吹除氣機，旋轉噴吹除氣機的除氣原理與方法(1)相同，旋轉噴吹除 氣機通過將惰性氣體吹入鋁合金熔體中，旋轉頭一方面將氣體打碎，并帶動鋁合金液旋動 進一步提高除氣效果。對于以上兩種鋁合金熔體處理方法，方法(1)所用的除氣劑在與鋁液反應會伴隨 有害氣體的產生，對操作人員、設備以及周邊環境有較大危害；方法( 為鋁合金熔體凈化 專用設備，設備價格昂貴，一次性投入費用較大。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是針對現有技術中存在的不足，提出了一種無污 染、經濟和易操作的提拉式攪拌除氣裝置，滿足實際生產的需求。本實用新型的基本原理 是根據Sievert定律，常壓狀態下，鋁合金熔體內氫與大氣中的氫處于一種動態平衡；在 真空狀態下，要維持這種動態平衡鋁合金熔體內的氫會自動析出。基于此原理，本實用新型 提出一種鋁合金真空提拉除氣裝置，在真空環境下，通過該裝置的提拉攪動作用，促使溶解 于鋁合金液中的氫析出。本發明應用物理原理實現了鋁合金熔體的除氣過程，裝置結構簡 單，容易操作，無環境污染，適合于反重力鑄造設備的鋁合金熔體除氣處理，也適用于經過 改造的其它設備實現真空除氣。為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是該除氣裝置包括真空泵、提 拉式真空除氣機、真空緩沖罐、密封中隔板、真空表、電磁截止閥以及設備下罐。所述的真空泵通過用無縫鋼管管道與真空緩沖罐和設備下罐相連接。真空泵前端 管道設置有真空表，可實時檢測管道內的壓力值。真空泵與真空緩沖罐之間、真空泵與安置 有熔化保溫爐的下罐之間分別設置有1#電磁截止閥和2#電磁截止閥。通過電磁截止閥的 通斷控制氣流的走向。熔化保溫爐安裝在下罐內，密封中隔板設置在下罐之上，提拉式真空 除氣機安裝在密封中隔板上，密封中隔板與下罐、密封中隔板與除氣機之間通過設置在下 罐密封槽內“0”形耐高溫硅橡膠密封圈實現密封。提拉式真空除氣機由PLC控制。所述的提拉式真空除氣機由PLC控制其往復、停頓動作及除氣時間。在真空環境 下，通過真空除氣機氣缸活塞的往復運動帶動完全浸于鋁合金液中的斗笠形圓盤進行上下運動，通過斗笠形圓盤帶動坩堝內鋁合金液翻騰，使得溶解于鋁合金的氫析出，凈化鋁合
^^ ο所述的提拉式真空除氣機主要由氣缸、支撐架、拉桿、動密封裝置、延長桿和斗笠 形圓盤組成。氣缸安裝在氣缸座上，氣缸座與隔熱導向套由支撐架通過螺栓固定連接，拉桿 的一端與氣缸連接，氣缸活塞的伸縮帶動拉桿做上下往復運動，拉桿與動密封裝置相連，拉 桿工作時可保證下罐的氣密性。拉桿的另一端穿過隔熱導向套與延長桿上端通過絲扣連 接，延長桿下端與斗笠形圓盤固定焊接。延長桿的長度根據實際使用坩堝的深度來確定。本實用新型鋁合金真空提拉除氣裝置的真空除氣機參數控制界面包含以下部分 下罐真空度(KPa)、除氣時間(min)、上提停頓時間(s)、下壓停頓時間(s)、除氣計時(s)、開 始抽真空和開始除氣。其中，下罐真空度和除氣計時為實時數據，顯示在監控界面上。除氣 時間、上提停頓時間和下壓停頓時間為控制參數。開始抽真空和開始除氣為控制按鈕，分別 控制真空泵和提拉式真空除氣機。本實用新型是一種適用于反重力鑄造，包括低壓鑄造、差壓鑄造和調壓鑄造的爐 前合金液除氣凈化處理裝置。本實用新型鋁合金真空提拉除氣裝置應用物理原理實現鋁合 金精煉除氣過程，操作簡單易行，沒有有害氣體產生，滿足實際生產的需求，整個過程采用 PLC控制。本實用新型也適用于經過改造的其它設備實現真空除氣。
以下結合附圖和實施方式對本實用新型一種鋁合金真空提拉除氣裝置作進一步 詳細的說明。


圖1為本實用新型鋁合金真空提拉除氣裝置原理圖。圖2為本實用新型鋁合金真空提拉除氣裝置的提拉式真空除氣機結構示意圖。圖3為本實用新型鋁合金真空提拉除氣裝置的提拉式真空除氣機參數控制界面。1.真空泵 2.真空表 3.真空緩沖罐 4. 1#電磁截止閥 5. 電磁截止閥 6.提拉式真空除氣機7.密封中隔板8.坩堝9.氣缸10.氣缸座11.拉桿12.支 撐架13.動密封裝置14. “0”型耐高溫密封圈15.隔熱導向套16.延長桿17.斗笠 形圓盤
具體實施方式
本實施例是一種鋁合金真空提拉除氣裝置。如
圖1、圖2所示，鋁合金真空提拉除氣裝置包括真空泵1、真空表2、真空緩沖罐 3、1#電磁截止閥4、姊電磁截止閥5、提拉式真空除氣機6、密封中隔板7、坩堝8、“0”型耐 高溫密封圈14、隔熱導向套15組成。其中，真空泵1通過使用無縫鋼管管道與真空緩沖罐 3和設備下罐相連接。真空泵1前端管道設置有真空表2，可實時檢測管道內的壓力值。真 空泵1與真空緩沖罐3之間、真空泵1與安置有熔化保溫爐的下罐之間分別設置有1#電磁 截止閥4和2#電磁截止閥5，通過電磁截止閥的通斷控制氣流的走向。熔化保溫爐安裝在 下罐內，密封中隔板7設置在下罐之上，提拉式真空除氣機6安裝在密封中隔板7上，密封 中隔板7與下罐、密封中隔板7與提拉式真空除氣機6之間通過設置在下罐密封槽內“0” 形耐高溫硅橡膠密封圈實現密封。提拉式真空除氣機由PLC控制。[0019]本實用新型鋁合金真空提拉除氣裝置的提拉式真空除氣機主要由氣缸9、支撐架 12、拉桿11、動密封裝置13、延長桿16和斗笠形圓盤17組成。所述的提拉式真空除氣機由 PLC控制其往復、停頓動作及除氣時間。在真空環境下，通過提拉式真空除氣機6氣缸活塞 的往復運動帶動完全浸于鋁合金液中的斗笠形圓盤17進行上下運動，通過斗笠形圓盤17 帶動坩堝內鋁合金液翻騰，使得溶解于鋁合金的氫析出，凈化鋁合金液。所述的氣缸9安裝在氣缸座10上，氣缸座與隔熱導向套15由支撐架12通過螺栓 固定連接，拉桿11的一端與氣缸9連接，氣缸活塞的伸縮帶動拉桿11做上下往復運動，拉 桿11與動密封裝置13相連，拉桿11工作時保證下罐的氣密性。拉桿11的另一端穿過隔熱 導向套15與延長桿16上端通過絲扣連接，延長桿16下端與斗笠形圓盤17固定焊接。延 長桿11的長度根據實際使用坩堝的深度來確定。圖3展示了本實用新型鋁合金真空提拉除氣裝置的提拉式真空除氣機參數控制 界面。控制界面包含以下部分下罐真空度(KPa)、除氣時間(min)、上提停頓時間(S)、下 壓停頓時間(s)、除氣計時(S)、開始抽真空和開始除氣。其中，下罐真空度和除氣計時為實 時數據，顯示在監控界面上。除氣時間、上提停頓時間和下壓停頓時間為控制參數。開始抽 真空和開始除氣為控制按鈕，分別控制真空泵和提拉式真空除氣機。工作流程鋁合金熔化保溫過程在安裝有熔化爐的設備下罐中進行。待鋁合金全部熔化后調 整溫度，進行細化變質處理，處理結束后進行保溫，同時將密封中隔板7和提拉式真空除氣 機6安裝到位，連接安裝處通過設置在下罐密封槽內“0”形耐高溫硅橡膠密封圈實現密封。在控制界面上點擊“開始抽真空”按鈕，啟動真空泵1，控制系統會自動將1#電磁 截止閥4和2#電磁截止閥5打開對設備下罐抽真空，由于真空緩沖罐3的作用，下罐可在 很短的時間內達到_50KPa。隨著設備下罐壓力的降低，在外界大氣壓力的作用于下，下罐及 下罐密封槽內“0”型耐高溫密封圈14、密封中隔板7和提拉式真空除氣機6之間的密封會 自動形成。當下罐真空度達到_60KPa時，設置除氣時間(min) :20 30分鐘，上提停頓時間 (s)，下壓停頓時間(s)，根據實際情況可靈活設定。點擊“開始除氣”按鈕，提拉式除氣機開 始工作。控制系統自動計時，工作時間顯示在“除氣計時”一欄中，當到達設定除氣時間，提 拉式除氣機6停止工作，氣缸9自動復位處于縮回狀態。關閉真空泵1、1#電磁截止閥4和 姊電磁截止閥5。移走提拉式真空除氣機6，將升液管放置到位即可進行澆注。除氣期間， 真空泵始終處于工作狀態，不斷的將下罐產生的氣體抽出。
權利要求1.一種鋁合金真空提拉除氣裝置，包括真空泵、提拉式真空除氣機、真空緩沖罐、密封 中隔板及電磁截止閥，其特征在于它還包括一個安置有熔化保溫爐的設備下罐，密封中隔 板(7)設置在下罐之上，提拉式真空除氣機(6)安裝在密封中隔板上，密封中隔板(7)與下 罐、密封中隔板與提拉式真空除氣機(6)之間設置有“0”型耐高溫密封圈(14)實現密封; 真空泵(1)通過管道與下罐連接。
2.根據權利要求1所述的鋁合金真空提拉除氣裝置，其特征在于所述的真空泵(1) 與真空緩沖罐(3)之間、真空泵(1)與安置有熔化保溫爐的下罐之間設置有1#電磁截止閥 (4)和2#電磁截止閥(5)，通過電磁截止閥的通斷控制氣流的走向；真空泵(1)前端管道設 置有真空表O)，實時檢測管道內的壓力值。
3.根據權利要求1所述的鋁合金真空提拉除氣裝置，其特征在于所述的提拉式真空 除氣機包括氣缸、支撐架、拉桿、動密封裝置、延長桿和斗笠形圓盤；氣缸安裝在氣缸座上， 氣缸座(10)與隔熱導向套(1 由支撐架(1 通過螺栓固定連接，拉桿(11)的一端與氣 缸連接，氣缸活塞的伸縮帶動拉桿(11)做上下往復運動，拉桿(11)與動密封裝置(13)相 連，工作時保證下罐的氣密性，拉桿(11)的另一端穿過隔熱導向套(1 與延長桿(16)上 端通過絲扣連接，延長桿(16)下端與斗笠形圓盤(17)固定焊接。
4.根據權利要求1所述的鋁合金真空提拉除氣裝置，其特征在于所述的提拉式真空 除氣機(6)由PLC控制其往復、停頓動作及除氣時間；在真空環境下，通過提拉式真空除氣 機(6)氣缸活塞的往復帶動完全浸于鋁合金液中的斗笠形圓盤(17)上下運動，使得溶解于 鋁合金的氫析出。
專利摘要本實用新型涉及一種鋁合金真空提拉除氣裝置，包括真空泵、提拉式真空除氣機、真空緩沖罐、密封中隔板及設備下罐。當合金液完全熔化后，將中隔板放置于下罐上，將提拉式真空除氣機放置于中隔板上。開啟真空泵對下罐抽真空。通過提拉真空除氣機上下提拉攪動坩堝內金屬液，由于負壓作用，合金液溶解的氣體會自動析出，擴散出來，從而減少合金液內的含氣量，提高合金液的品質，提高鑄件質量。本實用新型是一種適用于反重力鑄造，包括低壓鑄造、差壓鑄造和調壓鑄造的爐前合金液除氣凈化處理裝置，結構簡單，容易操作，無環境污染，滿足實際生產的需求。
文檔編號C22B9/04GK201873727SQ20102061898
公開日2011年6月22日 申請日期2010年11月18日 優先權日2010年11月18日
發明者介萬奇, 李強, 李新雷, 郝啟堂 申請人:西北工業大學