本實用新型涉及一種過濾箱流槽裝置，特別是指一種鋁合金熔液鑄造過程中無殘鋁的過濾箱流槽。

背景技術：

眾所周知，鋁及其合金由于質量輕、性價比高、造型美、綜合性能好，兼之熔點低、有延展性、便于加工制造等優點，已被廣泛用于建筑、機械制造、航天、航空等工業領域，成為國民經濟與社會發展的重要基礎性原材料。在鋁合金鑄造過程中，一方面為了引導鋁液向鑄軋系統順利分流，另一方面為了進一步凈化鋁液和清除夾渣，通常都需要在熔煉爐和鑄軋系統之間設計一條裝有過濾箱體的流槽，由于這是鋁合金液態處理的最后階段，因此，這條流槽質量的好壞將直接影響后續鑄造或軋制產品的優劣。

對于過濾箱流槽的建設來說，主要涉及兩個關鍵問題，其一是過濾箱材質、結構、形狀等的設計；其二是流槽坡度、尺寸、形狀、材質等的設計。傳統的過濾箱流槽一般采用的是108原料，即普通氧化鋁及高鋁水泥燒制而成，主要優點是價格便宜，但是抗鋁液沖刷能力非常弱，經常出現掉渣現象，增加了鋁液的污染程度。此外，在過濾箱的設計上也有一定缺陷，為了減輕流槽材質容易掉渣所帶來的夾渣物污染，一般說來，在過濾箱出口位置都會設置一定高度的坎，讓鋁液在這里有個沉積過程，而只讓上層的液體流出去，這樣雖然一定程度上凈化了鋁液，但同時也造成鋁液的浪費，因為總有一定量的鋁液殘留在過濾箱體內未被使用。

技術實現要素：

為克服現有技術的不足，我們對傳統過濾箱流槽進行了改進，提供了一種無殘鋁的過濾箱流槽。該過濾箱流槽具有整體結構強，表面平整，放流過程不粘鋁，抗急冷急熱和沖刷能力好，表面材料不易脫落，鋁液過濾效果好，無殘留鋁液等優點。

一種無殘鋁的過濾箱流槽，主要由流槽和過濾箱兩個部分組成，其中，流槽由鋼體外殼、保溫層、耐火材料等組成；過濾箱由鋼體外殼、保溫層、耐火材料、過濾板等組成。

過濾箱體的出口進行了優化設計，使其與后面的流槽直接水平連接。

過濾箱流槽中過濾箱和流槽的鋼體外殼、保溫層和耐火材料的材質均全部相同。

過濾箱流槽的鋼體外殼使用了優質A3鋼板，鋼板厚度0.6cm。

流槽初端設計了15^°的傾斜角度。

過濾箱流槽的保溫層使用了硅酸鋁耐火纖維棉，其中，流槽的填充厚度3-5cm，過濾箱的填充厚度4-6cm。

過濾箱流槽的耐火材料使用了MATRISIL CV材料，其中流槽的澆注厚度為4-6cm，過濾箱的澆注厚度為5-8cm。

過濾箱體放置的位置在鑄造或軋制系統前2米左右。

使用前流槽和過濾箱體的預熱溫度為400℃~500℃。

過濾板為雙層泡沫陶瓷過濾板，型號為30/50PPi，尺寸為508×508mm，使用前均勻預熱至750℃~800℃左右。

本實用新型的工作步驟是：

（1）鋁液即將放流前5-10分鐘時，用天然氣火焰槍對流槽及過濾箱進行預熱操作，防止鋁液急冷而造成炸裂；

（2）將一塊雙層泡沫陶瓷過濾板放入過濾箱體中，并用天然氣火焰槍對其進行預熱；

（3）鋁液從熔煉爐內放出來后，通過爐體的引槽直接導入流槽入口，然后在一定的坡度條件下，鋁液順著流槽向過濾箱流去，并從箱體的進口流槽滲入陶瓷過濾板，過濾后的鋁液從箱體的出口流槽直接水平流出；

（4）通過過濾箱后的鋁液進入后續的鑄造或軋制流盤里面進行下一步工序。

本實用新型的優點及有益效果：

1、過濾箱內無殘鋁。與傳統過濾箱流槽相比，本實用新型在過濾箱體的出口流槽上進行了優化設計，使出口和后面的流槽水平連接，這樣避開了傳統流槽內“沉淀池”的結構，因此，通過陶瓷過濾板后的鋁液可以全部流出，整個過濾箱體內都不會出現殘流鋁液，從而提高了鋁液的利用率。

2、耐火材質性能好。本過濾箱流槽的壁面是由MATRISIL CV（具有傳統水泥含量的熔融石英基耐火澆注料）材料澆注而成的，具有非常平整的表面，很好的鋁液流動性，出色的不粘鋁性能和優異的抗熱沖擊性能，能有效防止傳統壁面耐火材料脫落現象，不會給鋁液引入新的夾渣。

3、鋁液流速合適。在整個放流過程中，主要由兩個地方來控制鋁液的流速，其一是放流口鋁液從爐內流出的速度，其二是流槽里鋁液的流動速度。第一個地方是由放流口的大小等因素決定，而第二個地方則是由流槽的傾斜度決定的。本實用新型中流槽初始端設計了15^。的傾斜角度，讓鋁液的流動速度正好匹配過濾和后續鑄造或擠壓的需要。

4、過濾效果好。在本實用新型的過濾箱體內采用了和傳統過濾板不同的雙層泡沫陶瓷過濾板，上下兩面的過濾孔大小不同，“上大下小”，充分達到了過濾效果，因此，過濾后的鋁液干凈無夾渣。

本實用新型中，過濾板流槽適合各種鋁合金熔體的加工和制備，如鋁-銅合金、鋁-鎂合金、鋁-錳合金、鋁-硅-鎂合金、鋁-鋅合金等。

附圖說明

圖1為本實用新型過濾箱流槽的結構設計圖；

圖2為6061鋁合金棒材的金相圖；

其中，圖中標記1為流槽，2為過濾箱，3為保溫層，4為耐火材料，5為鋼體外殼，6為過濾板。

具體實施例

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步闡述，但并不因此將本實用新型限制在所述的實施例范圍之內。在不脫離本實用新型設計思想的前提下，本領域中工程技術人員對本設計方案做出的各種變型和改進，均應落入本實用新型的保護范圍，本實用新型請求保護的技術內容，已經全部記載在權利要求書中。

實例 6061鋁合金棒材制備

（1）按照6061鋁合金成分進行配料、除氣、除渣等相關處理，并調節好溫度，準備放流；

（2）放流前8分鐘時，用天然氣火焰槍對流槽及過濾箱進行預熱；

（3）將一塊508×508mm的30/50PPi雙層泡沫陶瓷過濾板放入過濾箱體中，并用天然氣火焰槍對其預熱；

（4）6061鋁液從熔煉爐內放出來后，通過爐體的引槽直接導入流槽入口，并順著流槽向過濾箱流去，然后從箱體的進口流槽滲入陶瓷過濾板，過濾后的鋁液從箱體的出口流槽直接水平流出；

（5）通過過濾箱后的鋁液進入鑄模中進行鑄棒工序，并得到符合要求的6061鋁合金棒材。

放流結束后，觀察過濾箱體，未發現殘留鋁液。對6061鋁合金金相分析（圖2）發現，合金組織內部潔凈，無流槽壁面脫落的耐火材料殘渣，也沒有大顆粒的夾渣。表明該過濾箱流槽不僅有很好的耐沖刷性能，而且過濾效果非常好，適合工業上推廣運用。