一种铝合金氩气精炼过程中的除气方法
阅读说明：本技术 一种铝合金氩气精炼过程中的除气方法 (Degassing method in aluminum alloy argon refining process ) 是由 何景南 杨镇江 唐建国 梁志富 李四 寿玉龙 黄嘉诚 李仁养 黄友欣 于 2021-09-10 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种铝合金氩气精炼过程中的除气方法,该除气方法的具体操作步骤如下：将铝合金液放入除气筒内,然后将除气筒放置于除气装置中,工作中旋转的石墨转子将吹入铝合金液的惰性气体氩气破碎成大量的弥散气泡,并使其分散在铝合金液中,气泡在熔液中靠气体分压差和表面吸附原理,吸收熔液中的氢,吸附氧化夹渣,并随气泡上升而被带出熔液表面,使熔液得以净化,由于气泡细小弥散,与旋转熔液均匀混合,并随之转动呈螺旋形缓慢上浮,与熔液接触时不会形成连续直线上升产生的气流,实现对铝合金液的净化除气；将球形气囊和铝合金液液面间的空气抽出,避免除气时,铝合金液与外界空气充分接触,保证除气的充分彻底。(The invention relates to a degassing method in an aluminum alloy argon refining process, which comprises the following specific operation steps: the aluminum alloy liquid is put into a degassing cylinder, then the degassing cylinder is placed in a degassing device, a graphite rotor rotating in operation crushes inert gas argon blown into the aluminum alloy liquid into a large amount of dispersed bubbles, the dispersed bubbles are dispersed in the aluminum alloy liquid, the bubbles in the molten liquid absorb hydrogen in the molten liquid by virtue of gas partial pressure difference and surface adsorption principle, adsorb oxidation slag inclusion and are taken out of the surface of the molten liquid along with the rising of the bubbles, so that the molten liquid is purified, and the bubbles are uniformly mixed with the rotating molten liquid due to fine dispersion and rotate along with the rotating molten liquid to slowly float upwards spirally, and cannot form airflow generated by continuous linear rising when contacting the molten liquid, thereby realizing purification and degassing of the aluminum alloy liquid; air between the spherical air bag and the liquid level of the aluminum alloy liquid is pumped out, so that the aluminum alloy liquid is prevented from fully contacting with the external air during degassing, and the degassing is fully and thoroughly ensured.)
技术领域
本发明涉及铝合金加工技术领域，尤其涉及一种铝合金氩气精炼过程中的除气方法。
背景技术
合金产品越来越得到广泛的应用，近年来，随着高新技术的不断发展，航空领域、高速铁路上的机车中，使用了大量的铝合金铸件，铝合金熔体中含有大量的氢、金属及非金属夹杂；若以上有害物质在铸造前不能及时去除，则会在铸件内部和表面形成气孔、夹杂、疏松等铸造缺陷，严重影响铸件的物理、化学、机械及各项深加工性能。
铝合金液通过除气装置进行除气时，此时通过单一的石墨转子吹入惰性气体氩气的效率低，且该种除气方式在除气筒内不断对中部的铝合金液进行除气，容易造成除气的不均匀。
发明内容
本发明解决的问题在于提供一种铝合金氩气精炼过程中的除气方法，解决了铝合金液通过除气装置进行除气时，此时通过单一的石墨转子吹入惰性气体氩气的效率低，且该种除气方式在除气筒内不断对中部的铝合金液进行除气，容易造成除气的不均匀的技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种铝合金氩气精炼过程中的除气方法，该除气方法的具体操作步骤如下：
将铝合金液放入除气筒内，然后将除气筒放置于除气装置中，工作中旋转的石墨转子将吹入铝合金液的惰性气体氩气破碎成大量的弥散气泡，并使其分散在铝合金液中，气泡在熔液中靠气体分压差和表面吸附原理，吸收熔液中的氢，吸附氧化夹渣，并随气泡上升而被带出熔液表面，使熔液得以净化，由于气泡细小弥散，与旋转熔液均匀混合，并随之转动呈螺旋形缓慢上浮，与熔液接触时不会形成连续直线上升产生的气流，实现对铝合金液的净化除气。
优选的，所述除气装置包括调节座，所述调节座侧壁滑动安装有升降传动座，所述升降传动座顶部贯穿转动安装有第一石墨转子，且第一石墨转子顶部安装有接插头，所述升降传动座外端通过支撑板安装有气压杆，所述气压杆底部伸缩端与活动板连接，所述活动板中部安装有第一导通座，所述活动板底侧安装有球形气囊，所述球形气囊底侧安装有固定板，所述升降传动座底侧安装有若干个连接导杆，且连接导杆贯穿第一导通座和球形气囊与固定板连接，所述第一石墨转子贯穿第一导通座、球形气囊、固定板以及第二导通座；
所述固定板外侧开设有侧槽，所述侧槽内部滑动安装有第一滑块，所述第一滑块底端安装有第二导通座，所述第二导通座内部贯穿转动安装有第二石墨转子，所述第一石墨转子和第二石墨转子内部均贯穿开设有气孔，所述固定板底侧安装有气座。
优选的，所述调节座底侧安装有U型座，所述调节座侧壁开设有滑槽，所述调节座顶端安装有第一电机，所述第一电机输出端位于滑槽内安装有螺纹杆，且螺纹杆和调节座内端螺纹连接。
优选的，所述升降传动座顶端安装有减速机，所述减速机输入端与第二电机输出端连接，所述减速机输出端且位于升降传动座内部安装有主动轮，所述第一石墨转子和升降传动座轴承连接，所述第一石墨转子外侧且位于升降传动座内部安装有从动轮，且从动轮和主动轮通过传动带传动。
优选的，所述第一石墨转子的气孔上水平开设有若干个连接孔，且连接孔第二导通座导通，所述第二导通座和若干个第三导通座均通过连接管导通连接。
优选的，所述第一导通座和第一石墨转子内部开设的内部通道顶端导通，所述第一导通座外侧与气泵通过连接管导通连接，所述固定板内部等角度开设有若干个内槽，且内槽和气座均与内部通道底端通过连接通道以及控制阀导通。
优选的，所述内槽内部滑动安装有活塞，且活塞与活动杆一端连接，且活动杆另一端与第一滑块连接。
优选的，所述固定板底侧对称开设有调节槽，所述调节槽内部安装有滑杆，所述滑杆外侧套装有弹簧和第二滑块，所述第二滑块底侧通过转轴安装有第三链轮。
优选的，所述第一石墨转子外侧安装有第一链轮，所述第二石墨转子外侧安装有第二链轮，且第一链轮、第二链轮和第三链轮通过链条传动连接。
优选的，所述第一导通座和第二导通座与第一石墨转子通过密封轴承连接，且第一导通座的长度大于活动板移动的长度，所述第三导通座和第二石墨转子通过密封轴承连接。
本发明的有益效果是：通过第二电机带动主动轮旋转，通过传动带带动从动轮以及第一石墨转子旋转，此时第一石墨转子上的第一链轮同步旋转，通过链条与第二链轮以及第三链轮的配合带动第二石墨转子在第一滑块上旋转，而氩气从接插头进入第一石墨转子的气孔内，经过连接孔、第二导通座、连接管和第三导通座，进入第二石墨转子的气孔内，第一石墨转子和第二石墨转子将吹入铝合金液的惰性气体氩气破碎成大量的弥散气泡，并使其分散在铝合金液中，同时通过气泵工作，将空气经过内部通道和控制阀压入内槽内，进而带动活塞移动，实现活动杆在内槽内伸缩，第一滑块在侧槽内平移，对第二石墨转子的位置进行不断调整，通过第一石墨转子和若干个移动的第二石墨转子同时进行氩气破碎成大量的弥散气泡，大大提高了除气的效率，且保证对除气筒内每个部位的铝合金液进行充分除气；
且在调整的过程中，第二滑块在调节槽的滑杆上滑动，通过弹簧的弹性形变始终保持链条处于紧绷状态，实现对第一链轮、第二链轮以及第三链轮间的传动连接；
第一石墨转子和第二石墨转子位于铝合金液内部，且固定板位于铝合金液液面上方，此时通过气压杆带动活动板下降，且第一导通座沿着第一石墨转子下移，进而将弹性的球形气囊在活动板和固定板之间压扁，球形气囊的中部外径逐渐变大，与除气筒内壁紧密接触，此时通过气泵工作，经过内部通道和控制阀与气座连接，进而将球形气囊和铝合金液液面间的空气抽出，避免除气时，铝合金液与外界空气充分接触，保证除气的充分彻底。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明侧视剖面图；
图3为本发明图2中A区域放大图；
图4为本发明图2中B区域放大图；
图5为本发明固定板局部剖视图；
图6为本发明第一链轮、第二链轮和第三链轮传动结构示意图。
图例说明：
1、调节座；2、U型座；3、升降传动座；4、滑槽；5、螺纹杆；6、第一电机；7、第一石墨转子；8、减速机；9、第二电机；10、主动轮；11、从动轮；12、接插头；13、气压杆；14、活动板；15、球形气囊；16、固定板；17、第一导通座；18、连接导杆；19、气孔；20、连接孔；21、第二导通座；22、内部通道；23、内槽；24、气座；25、活塞；26、活动杆；27、侧槽；28、第一滑块；29、第二石墨转子；30、第三导通座；31、调节槽；32、滑杆；33、弹簧；34、第二滑块；35、第一链轮；36、第二链轮；37、第三链轮。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面给出具体实施例。
参见图1～图6，一种铝合金氩气精炼过程中的除气方法，该除气方法的具体操作步骤如下：
将铝合金液放入除气筒内，然后将除气筒放置于除气装置中，工作中旋转的石墨转子将吹入铝合金液的惰性气体氩气破碎成大量的弥散气泡，并使其分散在铝合金液中，气泡在熔液中靠气体分压差和表面吸附原理，吸收熔液中的氢，吸附氧化夹渣，并随气泡上升而被带出熔液表面，使熔液得以净化，由于气泡细小弥散，与旋转熔液均匀混合，并随之转动呈螺旋形缓慢上浮，与熔液接触时不会形成连续直线上升产生的气流，实现对铝合金液的净化除气。
作为本发明的一种实施方式，除气装置包括调节座1，调节座1侧壁滑动安装有升降传动座3，升降传动座3顶部贯穿转动安装有第一石墨转子7，且第一石墨转子7顶部安装有接插头12，升降传动座3外端通过支撑板安装有气压杆13，气压杆13底部伸缩端与活动板14连接，活动板14中部安装有第一导通座17，活动板14底侧安装有球形气囊15，球形气囊15底侧安装有固定板16，升降传动座3底侧安装有若干个连接导杆18，且连接导杆18贯穿第一导通座17和球形气囊15与固定板16连接，第一石墨转子7贯穿第一导通座17、球形气囊15、固定板16以及第二导通座21；
固定板16外侧开设有侧槽27，侧槽27内部滑动安装有第一滑块28，第一滑块28底端安装有第二导通座21，第二导通座21内部贯穿转动安装有第二石墨转子29，第一石墨转子7和第二石墨转子29内部均贯穿开设有气孔19，固定板16底侧安装有气座24。
作为本发明的一种实施方式，调节座1底侧安装有U型座2，调节座1侧壁开设有滑槽4，调节座1顶端安装有第一电机6，第一电机6输出端位于滑槽4内安装有螺纹杆5，且螺纹杆5和调节座1内端螺纹连接，通过第一电机6工作带动螺纹杆5旋转，进而带动螺纹连接的升降传动座3在滑槽4内升降。
作为本发明的一种实施方式，升降传动座3顶端安装有减速机8，减速机8输入端与第二电机9输出端连接，减速机8输出端且位于升降传动座3内部安装有主动轮10，第一石墨转子7和升降传动座3轴承连接，第一石墨转子7外侧且位于升降传动座3内部安装有从动轮11，且从动轮11和主动轮10通过传动带传动，第二电机9带动主动轮10旋转，通过传动带带动从动轮11以及第一石墨转子7旋转。
作为本发明的一种实施方式，第一石墨转子7的气孔19上水平开设有若干个连接孔20，且连接孔20第二导通座21导通，第二导通座21和若干个第三导通座30均通过连接管导通连接，便于将氩气在第一石墨转子7和第二石墨转子29的气孔19内流通，同时在铝合金液的惰性气体氩气破碎成大量的弥散气泡。
作为本发明的一种实施方式，第一导通座17和第一石墨转子7内部开设的内部通道22顶端导通，第一导通座17外侧与气泵通过连接管导通连接，固定板16内部等角度开设有若干个内槽23，且内槽23和气座24均与内部通道22底端通过连接通道以及控制阀导通，内槽23内部滑动安装有活塞25，且活塞25与活动杆26一端连接，且活动杆26另一端与第一滑块28连接，通过气泵工作，经过内部通道22和控制阀与气座24连接，进而将球形气囊15和铝合金液液面间的空气抽出，通过气泵工作，将空气经过内部通道22和控制阀压入内槽23内，进而带动活塞25移动，实现活动杆26在内槽23内伸缩，第一滑块28在侧槽27内平移，对第二石墨转子29的位置进行不断调整。
作为本发明的一种实施方式，固定板16底侧对称开设有调节槽31，调节槽31内部安装有滑杆32，滑杆32外侧套装有弹簧33和第二滑块34，第二滑块34底侧通过转轴安装有第三链轮37，第一石墨转子7外侧安装有第一链轮35，第二石墨转子29外侧安装有第二链轮36，且第一链轮35、第二链轮36和第三链轮37通过链条传动连接，第二滑块34在调节槽31的滑杆32上滑动，通过弹簧33的弹性形变始终保持链条处于紧绷状态，实现对第一链轮35、第二链轮36以及第三链轮37间的传动连接。
作为本发明的一种实施方式，第一导通座17和第二导通座21与第一石墨转子7通过密封轴承连接，且第一导通座17的长度大于活动板14移动的长度，第三导通座30和第二石墨转子29通过密封轴承连接，在装置运动的过程中，保证组件的导通连接。
除气装置的工作原理：将铝合金液放入除气筒内，然后将除气筒放置于除气装置中，此时通过第一电机6工作带动螺纹杆5旋转，进而带动螺纹连接的升降传动座3在滑槽4内升降，直至第一石墨转子7和第二石墨转子29位于铝合金液内部，且固定板16位于铝合金液液面上方，此时通过气压杆13带动活动板14下降，且第一导通座17沿着第一石墨转子7下移，进而将弹性的球形气囊15在活动板14和固定板16之间压扁，球形气囊15的中部外径逐渐变大，与除气筒内壁紧密接触，此时通过气泵工作，经过内部通道22和控制阀与气座24连接，进而将球形气囊15和铝合金液液面间的空气抽出，此时通过第二电机9带动主动轮10旋转，通过传动带带动从动轮11以及第一石墨转子7旋转，此时第一石墨转子7上的第一链轮35同步旋转，通过链条与第二链轮36以及第三链轮37的配合带动第二石墨转子29在第一滑块28上旋转，而氩气从接插头12进入第一石墨转子7的气孔19内，经过连接孔20、第二导通座21、连接管和第三导通座30，进入第二石墨转子29的气孔19内，第一石墨转子7和第二石墨转子29将吹入铝合金液的惰性气体氩气破碎成大量的弥散气泡，并使其分散在铝合金液中，同时通过气泵工作，将空气经过内部通道22和控制阀压入内槽23内，进而带动活塞25移动，实现活动杆26在内槽23内伸缩，第一滑块28在侧槽27内平移，对第二石墨转子29的位置进行不断调整，且在调整的过程中，第二滑块34在调节槽31的滑杆32上滑动，通过弹簧33的弹性形变始终保持链条处于紧绷状态，实现对第一链轮35、第二链轮36以及第三链轮37间的传动连接。
通过第二电机9带动主动轮10旋转，通过传动带带动从动轮11以及第一石墨转子7旋转，此时第一石墨转子7上的第一链轮35同步旋转，通过链条与第二链轮36以及第三链轮37的配合带动第二石墨转子29在第一滑块28上旋转，而氩气从接插头12进入第一石墨转子7的气孔19内，经过连接孔20、第二导通座21、连接管和第三导通座30，进入第二石墨转子29的气孔19内，第一石墨转子7和第二石墨转子29将吹入铝合金液的惰性气体氩气破碎成大量的弥散气泡，并使其分散在铝合金液中，同时通过气泵工作，将空气经过内部通道22和控制阀压入内槽23内，进而带动活塞25移动，实现活动杆26在内槽23内伸缩，第一滑块28在侧槽27内平移，对第二石墨转子29的位置进行不断调整，通过第一石墨转子7和若干个移动的第二石墨转子29同时进行氩气破碎成大量的弥散气泡，大大提高了除气的效率，且保证对除气筒内每个部位的铝合金液进行充分除气；
且在调整的过程中，第二滑块34在调节槽31的滑杆32上滑动，通过弹簧33的弹性形变始终保持链条处于紧绷状态，实现对第一链轮35、第二链轮36以及第三链轮37间的传动连接；
第一石墨转子7和第二石墨转子29位于铝合金液内部，且固定板16位于铝合金液液面上方，此时通过气压杆13带动活动板14下降，且第一导通座17沿着第一石墨转子7下移，进而将弹性的球形气囊15在活动板14和固定板16之间压扁，球形气囊15的中部外径逐渐变大，与除气筒内壁紧密接触，此时通过气泵工作，经过内部通道22和控制阀与气座24连接，进而将球形气囊15和铝合金液液面间的空气抽出，避免除气时，铝合金液与外界空气充分接触，保证除气的充分彻底。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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