本發(fā)明涉及一種鋅合金熔煉過程中進(jìn)行高效除氣除渣的方法，屬于有色合金的熔煉技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

鋅合金熔煉質(zhì)量的高低是能否獲得高性能鋅合金鑄件的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在鋅合金的熔煉過程中，必須得到化學(xué)成分合格、含氣和含渣量最少的優(yōu)質(zhì)鋅合金液體，以滿足生產(chǎn)出高質(zhì)量鋅合金產(chǎn)品的要求。

在鋅合金的熔煉過程中，鋅、鋁和銅等金屬元素將與大氣中氧、氮和氫元素及水分子等發(fā)生相互作用，鋅合金液與坩堝之間也會(huì)發(fā)生相互作用，從而發(fā)生鋅合金液的吸氣現(xiàn)象，并產(chǎn)生大量的夾雜物。在鋅合金的熔煉過程中，如果吸氣現(xiàn)象嚴(yán)重，將會(huì)使鑄件形成氣孔或針孔缺陷，嚴(yán)重影響鑄件內(nèi)在質(zhì)量；而鋅合金熔煉過程中形成的各種夾雜物，要么漂浮在鋅液表面、或者混入熔體中、或者沉在熔體底部，如不清除將導(dǎo)致鑄件針孔和夾雜物過多，鑄件的外觀質(zhì)量下降，合金的力學(xué)性能降低。所以，鋅合金熔煉過程中的除氣和除渣操作十分重要，除氣除渣操作設(shè)備與工藝的優(yōu)劣關(guān)系到能否最終獲得高質(zhì)量的鋅合金鑄件。

通常，在鋅合金熔煉過程中，一般采用鐘罩法將占金屬液重量0.10～0.15％的氯化銨壓入到鋅合金液中,以便去除鋅合金液中存在的各種氣體和夾雜物。氯化銨加熱至100℃時(shí)開始顯著揮發(fā),在337.8℃時(shí)離解為氨和氯化氫。在鋅合金的熔煉溫度下，氯化銨往往分解過快、揮發(fā)嚴(yán)重，嚴(yán)重影響其除氣除渣效率的提高。在實(shí)際操作過程中，使用氯化銨將產(chǎn)生大量的煙霧和氨氣、惡化操作環(huán)境，同時(shí)使鋅合金中的合金元素?zé)龘p率增加。因此，在除氣除渣操作過程中，應(yīng)當(dāng)盡量減少氯化銨的用量，抑制氯化銨的過快分解和揮發(fā)，大幅度提高其除氣除渣的效率。只有這樣，才能減少鋅合金熔煉過程中的廢氣排放量及其對(duì)環(huán)境的污染。本發(fā)明涉及這樣一種鋅合金液高效除氣除渣方法，采用該方法對(duì)綠色化制造具有較重要的現(xiàn)實(shí)意義和作用。

中國(guó)專利申請(qǐng)201510990345.0公開了一種鋅合金熔煉除氣除渣方法其存在一個(gè)問題，就是當(dāng)除氣除渣裝置進(jìn)入鋅合金液中時(shí)，會(huì)出現(xiàn)合金液體堵塞部分排氣孔的現(xiàn)象發(fā)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的旨在提供一種鋅合金液高效除氣除渣方法，在保證鋅合金液熔煉質(zhì)量的基礎(chǔ)上，顯著降低精煉劑氯化銨的使用量，減少其對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)解決了排氣孔被堵塞的問題。

為達(dá)到本發(fā)明的目的，本發(fā)明實(shí)施的技術(shù)方案是：

除氣除渣器由三部分組成：第一部分是一端封閉并在頂端和四周開有眾多小孔的圓筒，此部分是氯化銨氣體通向鋅合金液的通道；第二部分為開有小孔的活動(dòng)蓋板，此部分是氯化銨氣體進(jìn)入第一部分的通道；第三部分是一端封閉未開孔并裝有操作桿的圓筒，此部分用于盛裝氯化銨，是產(chǎn)生氯化銨氣體的容器。

(1)切割出兩段壁厚為2毫米、外徑為80～120毫米、高度為60～100毫米的45#圓筒，采用焊接方法分別對(duì)其一端進(jìn)行固定密封，在另一端則焊接出一個(gè)法蘭邊，在法蘭上開有三個(gè)均勻分布供緊固用的直徑為6毫米的圓孔。

(2)在其中的一段45#圓筒的密封端面中心開設(shè)直徑為1.2～2.0毫米的排氣小孔、同時(shí)依據(jù)圓筒直徑大小以密封端面中心為圓心開設(shè)1～3圈直徑為1.2～2.0毫米的小孔，在圓筒周邊開設(shè)2～4圈直徑為1.2～2.0毫米的排氣小孔。

(3)在未開設(shè)小孔的圓筒側(cè)面接近法蘭的部位焊接一根長(zhǎng)度為2200毫米、直徑為12毫米的操縱桿。

(4)切割出與法蘭直徑相等、厚度為2毫米的45#鋼活動(dòng)蓋板，在其中心開設(shè)直徑為3毫米的排氣小孔、同時(shí)依據(jù)圓筒直徑大小以活動(dòng)蓋板中心為圓心開設(shè)1～3圈直徑為3毫米的小孔，同時(shí)在其上開設(shè)與圓筒法蘭上相同的三個(gè)均勻分布的圓孔，用于固定。

(5)將精煉劑氯化銨裝入未開孔的圓筒中，依次將活動(dòng)蓋板和開有小孔的圓筒與其一起組裝，采用螺栓進(jìn)行緊固，然后將其浸入鋅合金液中進(jìn)行除氣和除渣操作。

(6)除氣除渣操作過程中，首先將未開設(shè)小孔并裝有氯化銨的圓筒朝下浸入鋅液中，待氯化銨充分受熱分解產(chǎn)生氣體形成壓力后再將整個(gè)裝置全部浸入鋅合金液中，操作過程中使其在鋅池中不同高度和不同水平部位做反復(fù)運(yùn)動(dòng)，直到氯化銨被全部消耗。

附圖說明

圖1為除氣除渣裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

1、固定蓋板；2、焊縫；3、活動(dòng)蓋板；4、小孔；5、螺母；5、操縱桿；6、螺栓

圖2為除氣除渣裝置結(jié)構(gòu)俯視圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施方式一

切割出兩段壁厚為2毫米、外徑為80毫米、高度為60毫米的45#圓筒，采用焊接方法分別對(duì)其一端進(jìn)行固定密封，在另一端則焊接出一個(gè)法蘭邊，在法蘭上開有三個(gè)均勻分布供緊固用的直徑為6毫米的圓孔；在其中的一段45#圓筒的密封端面中心開設(shè)直徑為2毫米的排氣小孔、同時(shí)均勻開設(shè)1圈直徑為2毫米的6個(gè)小孔，此外在圓筒周邊開設(shè)2圈直徑為2毫米的排氣小孔12個(gè)；在未開設(shè)小孔的圓筒側(cè)面接近法蘭的部位焊接一根長(zhǎng)度為2200毫米、直徑為12毫米的操縱桿；切割出與法蘭直徑相等厚度為2毫米的45#鋼活動(dòng)蓋板，在其中心開設(shè)一個(gè)直徑為3毫米的小孔，并均勻開設(shè)1圈直徑為3毫米的小孔6個(gè)，同時(shí)在其上開設(shè)與圓筒法蘭上相同的三個(gè)均勻分布直徑為6毫米的圓孔；將氯化銨裝滿未開孔的圓筒，將活動(dòng)蓋板和開有小孔的圓筒與其一起組裝，采用螺栓進(jìn)行緊固，然后將其浸入鋅合金液中進(jìn)行除氣和除渣操作；將未開設(shè)小孔并裝有氯化銨的圓筒朝下浸入鋅液中，待氯化銨充分受熱分解產(chǎn)生氣體并形成壓力后，再將整個(gè)裝置全部浸入鋅合金液中。操作過程中使其在鋅池中不同高度和不同水平部位做反復(fù)運(yùn)動(dòng)，直到氯化銨被全部消耗。與專利201510990345.0的除氣除渣效果相比，除氣除渣效果更好，氯化銨的消耗量為鋅合金液重量的0.06～0.07％，除氣時(shí)間為3分鐘，同時(shí)解決了排氣孔被堵塞的問題。

實(shí)施方式二

切割出兩段壁厚為2毫米、外徑為100毫米、高度為80毫米的45#圓筒，采用焊接方法分別對(duì)其一端進(jìn)行固定密封，在另一端則焊接出一個(gè)法蘭邊，在法蘭上開有三個(gè)均勻分布供緊固用的直徑為6毫米的圓孔；在其中的一段45#圓筒的密封端面中心開設(shè)直徑為1.6毫米的排氣小孔、同時(shí)均勻開設(shè)2圈直徑為1.6毫米的12個(gè)小孔，在圓筒周邊均勻開設(shè)3圈直徑為1.6毫米的排氣小孔18個(gè)；在未開設(shè)小孔的圓筒側(cè)面接近法蘭的部位焊接一根長(zhǎng)度為2200毫米、直徑為12毫米的操縱桿；切割出與法蘭直徑相等厚度為2毫米的45#鋼活動(dòng)蓋板，在其中心開設(shè)一個(gè)直徑為3毫米的小孔，并開設(shè)2圈直徑為3毫米的小孔12個(gè)，同時(shí)在其上開設(shè)與圓筒法蘭上相同的三個(gè)均勻分布直徑為6毫米的圓孔；將氯化銨裝滿未開孔的圓筒，將活動(dòng)蓋板和開有小孔的圓筒與其一起組裝，采用螺栓進(jìn)行緊固，然后將其浸入鋅合金液中進(jìn)行除氣和除渣操作；將未開設(shè)小孔并裝有氯化銨的圓筒朝下浸入鋅液中，待氯化銨充分受熱分解產(chǎn)生氣體并形成壓力后，再將整個(gè)裝置全部浸入鋅合金液中。操作過程中使其在鋅池中不同高度和不同水平部位做反復(fù)運(yùn)動(dòng)，直到氯化銨被全部消耗。與專利201510990345.0的除氣除渣效果相比，除氣除渣效果更好，氯化銨的消耗量大約為鋅合金液重量的0.055～0.065％，除氣時(shí)間為3分鐘，同時(shí)解決了排氣孔被堵塞的問題。

實(shí)施方式三

切割出兩段壁厚為2毫米、外徑為120毫米、高度為100毫米的45#圓筒，采用焊接方法分別對(duì)其一端進(jìn)行固定密封，在另一端則焊接出一個(gè)法蘭邊，在法蘭上開有三個(gè)均勻分布供緊固用的直徑為6毫米的圓孔；在其中的一段45#圓筒的密封端面中心開設(shè)直徑為1.2毫米的排氣小孔、同時(shí)均勻開設(shè)3圈直徑為1.2毫米的18個(gè)小孔，在圓筒周邊均勻開設(shè)3圈直徑為1.2毫米的排氣小孔18個(gè)；在未開設(shè)小孔的圓筒側(cè)面接近法蘭的部位焊接一根長(zhǎng)度為2200毫米、直徑為12毫米的操縱桿；切割出與法蘭直徑相等厚度為2毫米的45#鋼活動(dòng)蓋板，在其中心開設(shè)一個(gè)直徑為3毫米的小孔，并均勻開設(shè)3圈直徑為3毫米的小孔18個(gè)，同時(shí)在其上開設(shè)與圓筒法蘭上相同的三個(gè)均勻分布直徑為6毫米的圓孔；將氯化銨裝滿未開孔的圓筒，將活動(dòng)蓋板和開有小孔的圓筒與其一起組裝，采用螺栓進(jìn)行緊固，然后將其浸入鋅合金液中進(jìn)行除氣和除渣操作；將未開設(shè)小孔并裝有氯化銨的圓筒朝下浸入鋅液中，待氯化銨充分受熱分解產(chǎn)生氣體并形成壓力后，再將整個(gè)裝置全部浸入鋅合金液中。操作過程中使其在鋅池中不同高度和不同水平部位做反復(fù)運(yùn)動(dòng)，直到氯化銨被全部消耗。與專利201510990345.0除氣除渣效果相比，除氣除渣效果更好，除氣時(shí)間為3分鐘，氯化銨的消耗量為鋅合金液重量的0.05～0.06％。

本發(fā)明除氣除渣裝置的制備及除氣除渣操作方法的簡(jiǎn)要描述是：

首先選取壁厚為2毫米、外徑為80～120毫米、高度為60～100毫米的45#鋼管，將鋼管切割成兩段，分別采用焊接方法對(duì)每段鋼管的一端進(jìn)行固定密封，在另一端則焊接出一個(gè)法蘭邊，在法蘭上開有三個(gè)均勻分布直徑為6毫米的圓孔；在其中一個(gè)圓筒形鋼管的密封端和周邊開設(shè)一定數(shù)量直徑為1.2～2.0毫米的排氣小孔；在未開設(shè)小孔的圓柱形筒側(cè)面接近法蘭的部位焊接一根操縱桿；切割出與法蘭直徑相當(dāng)?shù)?5#鋼活動(dòng)蓋板，在其中開設(shè)一定數(shù)量直徑為3毫米的小孔，同時(shí)在其中開設(shè)與圓筒法蘭上相同的三個(gè)均勻分布的圓孔。將一定數(shù)量的精煉劑氯化銨裝入未開孔的圓筒中，再將活動(dòng)蓋板扣好，將開設(shè)小孔的圓筒放在蓋板上，采用螺栓將其進(jìn)行緊固。然后將該裝置浸入鋅合金液中進(jìn)行除氣和除渣操作，操作過程中首先將未開設(shè)小孔并裝有氯化銨的圓筒朝下浸入鋅液中，待氯化銨充分受熱分解產(chǎn)生氣體并形成一定壓力后，再將整個(gè)裝置全部浸入鋅合金液中。操作過程中使其在鋅池中不同高度和不同水平部位做反復(fù)運(yùn)動(dòng)，直到氯化銨被全部消耗。采用這種除氣除渣方法后，氯化銨的消耗量為鋅合金液重量的0.05～0.07％。