旋轉噴吹噴桿及其旋轉噴吹裝置制造方法
【專利摘要】一種旋轉噴吹噴桿，包括：石墨轉桿，端部具有凈化氣體接入口，并在石墨轉桿內形成中空管；不銹鋼轉桿，套裝在石墨轉桿內，且不銹鋼轉桿之異于凈化氣體接入口的一端為具有內腔的中空桿段，并在中空桿段設置與內腔連通的氣體通孔。本實用新型在進行鋁熔體凈化時，由于所述凈化氣體在進入所述鋁熔體之前已經在所述旋轉噴桿中進行充分加熱，有效避免了傳統的旋轉噴桿由于所述鋁熔體和所述凈化氣體間的溫差效應導致的氣泡吸熱、合并及長大現象，實現大量細小氣泡以彌散的形式在鋁熔體中運動，既增大了所述凈化氣泡的比表面積，同時又延長了所述凈化氣泡在所述鋁熔體中的停留時間，顯著提高了鋁熔體的凈化效率。
【專利說明】旋轉噴吹噴桿及其旋轉噴吹裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及鋁熔體凈化裝置【技術領域】，尤其涉及一種旋轉噴吹噴桿及其旋轉噴吹裝置。
【背景技術】
[0002]鋁熔體的凈化是保證鋁材及其合金冶金質量的關鍵技術，降低所述鋁熔體中的氫含量是所述鋁熔體凈化的主要目的之一。目前，所述鋁熔體凈化主要采用旋轉噴吹裝置，即凈化氣體通過所述旋轉噴吹噴桿，并經由所述旋轉噴頭上的氣孔進入所述鋁熔體中，所述旋轉噴頭高速旋轉，對所述凈化氣體進行剪切、粉碎產生大量細小氣泡，所述細小氣泡進入所述鋁熔體后，憑借氫在所述鋁熔體和所述細小氣泡中的分壓差，使得所述鋁熔體中的氫不斷擴散進入所述氣泡中，并隨著所述氣泡上浮到所述鋁熔體液面而逸出，從而達到除氫之目的。為了提高凈化效果，需要加大所述鋁熔體中凈化氣泡的比表面積，以及延長所述凈化氣泡在所述鋁熔體中的停留時間。
[0003]經文獻檢索可知，目前所述旋轉噴吹凈化裝置中凈化氣體主要從氣瓶通過減壓閥直接進入所述旋轉噴桿，再經由所述旋轉噴頭上的氣孔直接進入所述鋁熔體中。如在中國專利ZL200720156264.1所揭露的“在線除氣過濾機構”，中，所述凈化氣體通過所述減壓閥、所述流量調節計直接進入所述旋轉噴桿，再經旋轉噴頭直接吹入所述鋁熔體中。
[0004]通過分析可知，現有的所述旋轉噴吹凈化裝置中，所述凈化氣體在經由所述氣瓶進入到所述鋁熔體的過程中，并未進行任何處理。由于從所述氣瓶出來的凈化氣體的初始溫度相對較低，因此所述凈化氣體在流經所述旋轉噴桿以及所述旋轉噴頭的過程中，由于所述旋轉噴桿和所述旋轉噴頭的溫度高于所述凈化氣體而對所述凈化氣體進行加熱。但是，在實際操作中，為了保證所述氣泡以足夠的速率從所述旋轉噴頭上的氣孔噴出，所述旋轉噴桿的內腔尺寸通常較小，所述凈化氣體在所述旋轉噴桿中的流速相對較快。故，所述旋轉噴桿內腔直徑小，導致所述加熱面面積小。另一方面，所述凈化氣體在所述旋轉噴桿中流速快，則加熱時間亦短。
[0005]顯然地，所述因素將導致進入所述鋁熔體中的所述凈化氣泡的溫度仍遠遠低于所述鋁熔體之溫度。作為本領域技術人員，容易理解地，進入所述鋁熔體中的氣泡由于溫差效應，吸熱急劇增加，不同氣泡之間很容易合并、長大成為大尺寸的氣泡，這大大降低了氣泡的比表面積；同時，由于氣泡尺寸增大，氣泡所受浮力作用增強，其上浮到所述鋁熔體液面的時間大大縮短，即所述氣泡在所述鋁熔體中的停留時間大大降低，所述缺陷均不利于所述鋁熔體的凈化。
[0006]故針對現有技術存在的問題，本案設計人憑借從事此行業多年的經驗，積極研究改良，于是有了本實用新型一種旋轉噴吹噴桿及其旋轉噴吹裝置。
實用新型內容
[0007]本實用新型是針對現有技術中，所述傳統鋁熔體凈化過程中，進入所述鋁熔體中的氣泡由于溫差效應，吸熱急劇增加，不同氣泡之間很容易合并、長大成為大尺寸的氣泡，這大大降低了氣泡的比表面積；同時，由于氣泡尺寸增大，氣泡所受浮力作用增強，其上浮到所述鋁熔體液面的時間大大縮短，即所述氣泡在所述鋁熔體中的停留時間大大降低，不利于所述鋁熔體的凈化等缺陷提供一種旋轉噴吹噴桿。
[0008]本實用新型之又一目的是針對現有技術中，所述傳統鋁熔體凈化過程中，進入所述鋁熔體中的氣泡由于溫差效應，吸熱急劇增加，不同氣泡之間很容易合并、長大成為大尺寸的氣泡，這大大降低了氣泡的比表面積；同時，由于氣泡尺寸增大，氣泡所受浮力作用增強，其上浮到所述鋁熔體液面的時間大大縮短，即所述氣泡在所述鋁熔體中的停留時間大大降低，不利于所述鋁熔體的凈化等缺陷提供一種具有所述旋轉噴吹噴桿的旋轉噴吹裝置。
[0009]為實現本實用新型之第一目的，本實用新型提供一種旋轉噴吹噴桿，所述旋轉噴吹噴桿，包括:石墨轉桿，所述石墨轉桿之端部具有凈化氣體接入口，并在所述石墨轉桿內形成容置所述凈化氣體的中空管；不銹鋼轉桿，所述不銹鋼轉桿套裝在所述石墨轉桿內，且所述不銹鋼轉桿之異于所述凈化氣體接入口的一端為具有內腔的中空桿段，并在所述中空桿段設置與所述內腔連通的所述氣體通孔。
[0010]可選地，所述不銹鋼轉桿和所述石墨轉桿通過所述螺紋方式套裝。
[0011]可選地，所述旋轉噴吹裝置之旋轉噴吹噴桿與旋轉噴頭通過螺紋方式固定連接。
[0012]可選地，所述凈化氣體從所述凈化氣體接入口傳輸至所述石墨轉桿之中空管的氣體流速根據所述凈化氣體的加熱溫度進行調節。
[0013]可選地，所述不銹鋼轉桿之中空桿段的內腔容置空間的大小根據所述凈化氣體在所述旋轉噴頭的噴射速度進行設置。
[0014]為實現本實用新型之又一目的，本實用新型提供一種旋轉噴吹裝置，所述旋轉噴吹裝置進一步包括與所述旋轉噴吹噴桿連接的旋轉噴頭。
[0015]可選地，所述旋轉噴吹裝置之旋轉噴吹噴桿與旋轉噴頭通過螺紋方式固定連接。
[0016]綜上所述，本實用新型所述旋轉噴吹噴桿在進行鋁熔體凈化時，由于所述凈化氣體在進入所述鋁熔體之前已經在所述旋轉噴桿中進行充分加熱，有效避免了傳統的旋轉噴桿由于所述鋁熔體和所述凈化氣體間的溫差效應導致的氣泡吸熱、合并及長大現象，實現大量細小氣泡以彌散的形式在鋁熔體中運動，既增大了所述凈化氣泡的比表面積，同時又延長了所述凈化氣泡在所述鋁熔體中的停留時間，顯著提高了鋁熔體的凈化效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1所示為具有本實用新型所述旋轉噴吹噴桿之旋轉噴吹裝置的截面圖。
【具體實施方式】
[0018]為詳細說明本實用新型創造的技術內容、構造特征、所達成目的及功效，下面將結合實施例并配合附圖予以詳細說明。
[0019]請參閱圖1，圖1所示為具有本實用新型所述旋轉噴吹噴桿之旋轉噴吹裝置的截面圖。所述旋轉噴吹裝置1，包括:旋轉噴吹噴桿11，及其與所述旋轉噴吹噴桿11連接的所述旋轉噴頭12。其中，所述旋轉噴吹噴桿11進一步包括:石墨轉桿111，所述石墨轉桿111之端部具有凈化氣體接入口 112，并在所述石墨轉桿111內形成容置所述凈化氣體的中空管113 ;不銹鋼轉桿114，所述不銹鋼轉桿114套裝在所述石墨轉桿111內，且所述不銹鋼轉桿114之異于所述凈化氣體接入口 112的一端為具有內腔115的中空桿段116，并在所述中空桿段116設置與所述內腔115連通的所述氣體通孔117。
[0020]作為具體的實施方式，所述不銹鋼轉桿114和所述石墨轉桿111通過所述螺紋方式套裝。所述旋轉噴頭12與具有所述石墨轉桿111和所述不銹鋼轉桿114的所述旋轉噴吹噴桿11通過螺紋方式連接。
[0021]為了更直觀的揭露本實用新型之技術方案，凸顯本實用新型之有益效果，現以具體的實施方案為例進行闡述。
[0022]請繼續參閱圖1，詳述具有本實用新型所述旋轉噴吹噴桿之旋轉噴吹裝置的工作原理。所述旋轉噴吹裝置I在進行鋁熔體凈化操作時，包括以下步驟:
[0023]執行步驟S1:所述外界凈化氣體通過所述氣瓶，并經過所述減壓閥、所述流量計調節后從所述凈化氣體接入口 112傳輸至所述石墨轉桿111的中空管113內；
[0024]執行步驟S2:所述凈化氣體在所述石墨轉桿111的中空管113內流動的過程中被充分加熱，并傳輸至所述不銹鋼轉桿114的中空桿段116 ；
[0025]執行步驟S3:位于所述不銹鋼轉桿114之中空桿段116處的所述凈化氣體便經由設置在所述中空桿段116的氣體通孔117進入所述不銹鋼轉桿114之內腔115 ；
[0026]執行步驟S4:位于所述不銹鋼轉桿114之內腔115內的所述凈化氣體便通過與所述旋轉噴吹噴桿11連接的所述旋轉噴頭12噴出。
[0027]作為具體地實施方式，為保證所述凈化氣體在所述石墨轉桿111之中空管113內充分加熱，優選地，所述凈化氣體從所述凈化氣體接入口 112傳輸至所述石墨轉桿111之中空管113的氣體流速較低，所述氣體流速可根據所述凈化氣體的加熱溫度進行調節。另一方面，為了提高所述凈化氣體在所述旋轉噴頭12的噴射速度，優選地，所述不銹鋼轉桿114之中空桿段116的內腔115容置空間較小，所述內腔115之容置空間的大小可以根據所述凈化氣體在所述旋轉噴頭12的噴射速度進行設置。
[0028]作為本領域技術人員，容易理解地，本實用新型所述用于鋁熔體凈化的旋轉噴吹噴桿，通過在所述石墨轉桿內套裝設置所述不銹鋼轉桿，改變了所述旋轉噴桿中氣體通道對應的橫截面積，從而使得所述凈化氣體在所述石墨轉管中，具有較低的流速以及較大接觸面積，從而可以對所述凈化氣體進行充分加熱;另一方面，所述凈化氣體在所述不銹鋼轉桿的中空桿段中，具有較高的流速，可以保證所述凈化氣體以較高的速度從所述旋轉噴頭上的氣孔噴出。同時，憑借所述旋轉噴頭高速旋轉帶來的剪切作用，使所述凈化氣體以小氣泡形式進入鋁熔體中。
[0029]綜上所述，本實用新型所述旋轉噴吹噴桿在進行鋁熔體凈化時，由于所述凈化氣體在進入所述鋁熔體之前已經在所述旋轉噴桿中進行充分加熱，有效避免了傳統的旋轉噴桿由于所述鋁熔體和所述凈化氣體間的溫差效應導致的氣泡吸熱、合并及長大現象，實現大量細小氣泡以彌散的形式在鋁熔體中運動，既增大了所述凈化氣泡的比表面積，同時又延長了所述凈化氣泡在所述鋁熔體中的停留時間，顯著提高了鋁熔體的凈化效率。
[0030]本領域技術人員均應了解，在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，可對本實用新型進行各種修改和變型。因而，如果任何修改或變型落入所附權利要求書及等同物的保護范圍內時，認為本實用新型涵蓋這些修改和變型。
【權利要求】
1.一種旋轉噴吹噴桿，其特征在于，所述旋轉噴吹噴桿包括: 石墨轉桿，所述石墨轉桿之端部具有凈化氣體接入口，并在所述石墨轉桿內形成容置所述凈化氣體的中空管； 不銹鋼轉桿，所述不銹鋼轉桿套裝在所述石墨轉桿內，且所述不銹鋼轉桿之異于所述凈化氣體接入口的一端為具有內腔的中空桿段，并在所述中空桿段設置與所述內腔連通的所述氣體通孔。
2.如權利要求1所述的旋轉噴吹噴桿，其特征在于，所述不銹鋼轉桿和所述石墨轉桿通過所述螺紋方式套裝。
3.如權利要求1所述的旋轉噴吹噴桿，其特征在于，所述凈化氣體從所述凈化氣體接入口傳輸至所述石墨轉桿之中空管的氣體流速根據所述凈化氣體的加熱溫度進行調節。
4.如權利要求1所述的旋轉噴吹噴桿，其特征在于，所述不銹鋼轉桿之中空桿段的內腔容置空間的大小根據所述凈化氣體的噴射速度進行設置。
5.一種具有如權利要求1所述的旋轉噴吹噴桿之旋轉噴吹裝置，其特征在于，所述旋轉噴吹裝置進一步包括與所述旋轉噴吹噴桿連接的旋轉噴頭。
6.如權利要求5所述的旋轉噴吹噴桿，其特征在于，所述旋轉噴吹裝置之旋轉噴吹噴桿與旋轉噴頭通過螺紋方式固定連接。
【文檔編號】C22B21/06GK203653665SQ201320817625
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月11日 優先權日:2013年12月11日
【發明者】孫會, 馬雪芬, 郭石磊, 尹建成, 劉溪涓, 曹瑞 申請人:上海電機學院