一種強剪切微氣泡除氣機的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及有色金屬熔煉設備，具體涉及一種除氣機。
【背景技術】
[0002]在鋁合金的熔煉過程中，鋁液中會存在大量的氣體，其中氫占80%以上；氫在一定程度上能溶解于鋁熔液，氫在液態鋁的溶解度大約是在固態鋁中的溶解度的20倍，當鋁液凝固時，這些氫氣的溶解度會急劇下降。由于冷卻速度快、熔體的溫度較低，氫氣無法從凝固的鋁中逸出；而這些存留在鑄件中的氫氣會形成針孔、疏松等鑄造缺陷。因此，在對鋁合金熔體進行凈化處理時，必須去除熔體中的氣體和夾雜物。鋁合金常用和處于研究階段的主要除氣方法有:熔劑法、旋轉除氣法、真空除氣法、超聲振動除氣法、噴射除氣法等。旋轉除氣法是目前應用最為廣泛的方法，但間歇式旋轉除氣通常需要10-20分鐘，因此其除氣效率還有待于進一步提高。提高轉子轉速能夠細化氣泡且能提高除氣效率，但較高的轉速會引起鋁液表面波動并形成漩渦，從而促進了熔體吸氫，并且還會卷入氧化膜，進一步污染熔體。熔劑法所使用的精煉熔劑主要成分是氯鹽和氟鹽，氯鹽或氟鹽產生的氣體在上浮過程中會吸附熔體中的雜質或氫氣而實現除渣、排氣；此過程通常需要連續攪拌。這種精煉方法雖然比較簡單、成本低，但氯鹽或氟鹽產生的氣體較少，吸附熔體中的雜質或氫體相應也較少；除渣、排氣效果不理想。

【發明內容】

[0003]在克服現有技術中存在的缺陷，本實用新型提供一種強剪切微氣泡除氣機。
[0004]本實用新型的技術方案:一種強剪切微氣泡除氣機，由輸氣口、旋轉接頭、電機、金屬套筒、0型密封圈、錐形鎖緊螺母、定子、軸承、金屬連桿和轉子組成。
[0005]電機輸出軸為空心軸，輸出軸兩端設置外螺紋。金屬連桿設置為中空，上端有內螺紋，下端帶有外螺紋。軸承為耐高溫陶瓷軸承。
[0006]電機兩端設置中空旋轉軸，旋轉軸尾端與中空的旋轉接頭相連，電機的輸出軸與金屬連桿連接，電機與金屬連桿之間用0型密封圈密封，防止漏氣。電機固定安裝在金屬套筒的法蘭上。
[0007]轉子為空心軸，轉子的上軸端設置于金屬連桿的下端孔內，金屬連桿與轉子通過錐形鎖緊螺母緊固，金屬連桿和轉子之間用0型密封圈密封。
[0008]定子上端與金屬套筒的下端連接；金屬連桿與金屬套筒之間通過軸承進行同軸定位，以保證金屬連桿和金屬套筒之間以及定子與轉子之間的同軸度。
[0009]轉子采用石墨材質，更進一步的方案，為等靜壓石墨材質。轉子下端側壁軸圓周方向均勻設置小孔，孔徑不大于2mm。
[0010]定子為石墨材質的圓筒，更進一步的方案，為等靜壓石墨材質。定子下端側壁圓周方向均勻設置小孔，孔徑不大于2mm。
[0011]輸氣口通過旋轉接頭接入保護氣體，所述保護氣體可為惰性氣體中的一種，也可以為氮氣、二氧化碳、六氟化硫中的一種。
[0012]轉子底部下吹進氣，氣泡上浮后由定子和轉子上均勻分布的孔中射出，剪切破碎后得到微氣泡。
[0013]定子和轉子間的間隙為0-2mm，轉子的轉速0_6000r/min。
[0014]通入轉子的保護氣體，在轉子的高速旋轉作用下，受到離心力的驅使，從轉子側壁圓周方向上的小孔內射出，又穿過定子上的小孔，氣泡在定子和轉子的高速剪切作用下，得到極大的破碎細化，根據轉子轉速的不同，細化程度會有所不同，當轉速達到5000r/min時，氣泡的尺寸減小到以下，且氣泡影響區域所占體積分數增加到整個容器，此時氣泡的總表面積增加了幾十倍，從而大大增加了與鋁液接觸的機會，且由于氣泡小，在鋁液中停留的時間長，能夠更好的吸附鋁液中的夾雜物，進而提高了鋁合金熔體的凈化效果，縮短了除氣時間、提尚了除氣效率。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型一種強剪切微氣泡除氣機示意圖。
[0016]圖中:1_輸氣口、2-旋轉接頭、3-電機、4-金屬套筒、5-0型密封圈、6-錐形鎖緊螺母、7-定子、8-軸承、9-金屬連桿，10-轉子。
【具體實施方式】
[0017]如圖1所不，一種強剪切微氣泡除氣機，由輸氣口、旋轉接頭2、電機3、金屬套筒4、0型密封圈5、錐形鎖緊螺母6、定子7、軸承8、金屬連桿9和轉子10組成。
[0018]電機3輸出軸為空心軸，輸出軸兩端設置外螺紋。金屬連桿9設置為中空，上端有內螺紋，下端帶有外螺紋。軸承8為耐高溫陶瓷軸承。
[0019]電機3兩端設置中空旋轉軸，旋轉軸尾端與中空的旋轉接頭2相連，電機3的輸出軸與金屬連桿9連接，電機3與金屬連桿9之間用0型密封圈5密封，防止漏氣。電機3固定安裝在金屬套筒4的法蘭上。
[0020]轉子10為空心軸，轉子10的上軸端設置于金屬連桿9的下端孔內，金屬連桿9與轉子10通過錐形鎖緊螺母6緊固，金屬連桿9和轉子10之間用0型密封圈5密封。
[0021]定子7上端與金屬套筒4的下端連接；金屬連桿9與金屬套筒4之間通過軸承8進行同軸定位，以保證金屬連桿9和金屬套筒4之間以及定子7與轉子10之間的同軸度。
[0022]轉子10采用等靜壓石墨材質。轉子10下端側壁軸圓周方向均勻設置小孔，孔徑為 lmm0
[0023]定子7為等靜壓石墨材質。定子7下端側壁圓周方向均勻設置小孔，孔徑為1mm。
[0024]輸氣口 1通過旋轉接頭2接入保護氣體，所述保護氣體可為惰性氣體中的一種，也可以為氮氣、二氧化碳、六氟化硫中的一種。
[0025]轉子10底部下吹進氣，氣泡上浮后由定子7和轉子10上均勻分布的孔中射出，剪切破碎后得到微氣泡。
[0026]定子7和轉子10間的間隙為1mm，轉子10轉速為5000r/min。
[0027]本實用新型工作時，在旋轉接頭2上端孔內通入氬氣，氬氣經過旋轉接頭2、電機3的空心軸、金屬連桿9和轉子10的空心軸，從轉子10的底部冒出，再穿過轉子10下端側壁圓周上均勻分布的小孔，從石墨定子7下端側壁圓周上均勻分布的小孔內射出。
[0028]當轉子10轉速為0時，通入的氬氣通過定子7側壁上的細小開孔產生一定的細化作用，氣泡尺寸由12mm左右降低到5mm-10mm ;轉子10轉速為2000r/min時，氣泡尺寸得到顯著細化，但作用區域不大；當轉子10轉速達到4000r/min時，氣泡尺寸減小到1mm左右，且作用區域顯著增加；當轉子10轉速達到5000r/min時，氣泡尺寸仍有減小的趨勢，但變化不大，氬氣泡影響區域所占體積分數增加到整個容器。
【主權項】
1.一種強剪切微氣泡除氣機，由輸氣口(1)、旋轉接頭(2)、電機(3)、金屬套筒(4)、0型密封圈(5)、錐形鎖緊螺母(6)、定子(7)、軸承(8)、金屬連桿(9)和轉子(10)組成，其特征在于:電機(3)輸出軸為空心軸，輸出軸兩端設置外螺紋，金屬連桿(9)設置為中空，上端有內螺紋，下端帶有外螺紋；電機(3)兩端設置中空旋轉軸，旋轉軸尾端與中空的旋轉接頭(2)相連，電機(3)的輸出軸與金屬連桿(9)連接，電機(3)與金屬連桿(9)之間用0型密封圈(5)密封，電機(3)固定安裝在金屬套筒(4)的法蘭上；轉子(10)為空心軸，轉子(10)的上軸端設置于金屬連桿(9)的下端孔內，金屬連桿(9)與轉子(10)通過錐形鎖緊螺母(6)緊固，金屬連桿(9)和轉子(10)之間用0型密封圈(5)密封；定子(7)上端與金屬套筒(4)的下端連接；金屬連桿(9)與金屬套筒(4)之間通過軸承(8)進行同軸定位，輸氣口(1)輸入保護氣體。2.根據權利要求1所述的一種強剪切微氣泡除氣機，其特征在于:轉子(10)采用石墨材質，轉子(10)下端側壁軸圓周方向均勻設置小孔，孔徑不大于2mm。3.根據權利要求1所述的一種強剪切微氣泡除氣機，其特征在于:定子(7)為石墨材質的圓筒，定子(7)下端側壁圓周方向均勻設置小孔，孔徑不大于2mm。4.根據權利要求1所述的一種強剪切微氣泡除氣機，其特征在于:軸承(8)為耐高溫陶瓷軸承。5.根據權利要求1所述的一種強剪切微氣泡除氣機，其特征在于:定子(7)和轉子(10)間的間隙為0-2mm，轉子(10)轉速為0_6000r/min。6.根據權利要求2所述的一種強剪切微氣泡除氣機，其特征在于:轉子(10)為等靜壓石墨材質，轉子(10)下端側壁軸圓周方向均勾設置的小孔孔徑為1mm。7.根據權利要求3所述的一種強剪切微氣泡除氣機，其特征在于:定子(7)為等靜壓石墨材質，定子(7)下端側壁圓周方向均勻設置的小孔孔徑為1mm。8.根據權利要求5所述的一種強剪切微氣泡除氣機，其特征在于:定子(7)和轉子(10)間的間隙為1mm，轉子10轉速為5000r/min。9.根據權利要求1所述的一種強剪切微氣泡除氣機，其特征在于:所述保護氣體為惰性氣體。10.根據權利要求1所述的一種強剪切微氣泡除氣機，其特征在于:所述保護氣體為氮氣。11.根據權利要求1所述的一種強剪切微氣泡除氣機，其特征在于:所述保護氣體為二氧化碳。12.根據權利要求1所述的一種強剪切微氣泡除氣機，其特征在于:所述保護氣體為六氟化硫。
【專利摘要】本實用新型公開了一種強剪切微氣泡除氣機，由輸氣口（1）、旋轉接頭（2）、電機（3）、金屬套筒（4）、O型密封圈（5）等組成，旋轉軸尾端與中空的旋轉接頭（2）相連，電機（3）的輸出軸與金屬連桿（9）連接，電機（3）固定安裝在金屬套筒（4）的法蘭上；轉子（10）為空心軸，轉子（10）的上軸端設置于金屬連桿（9）的下端孔內，定子（7）上端與金屬套筒（4）的下端連接；金屬連桿（9）與金屬套筒（4）之間通過軸承（8）進行同軸定位，輸氣口（1）輸入保護氣體，轉子（10）下端側壁軸圓周方向均勻設置小孔，孔徑不大于2mm，定子（7）下端側壁圓周方向均勻設置小孔，孔徑不大于2mm。
【IPC分類】C22C1/02, C22C21/00
【公開號】CN204959017
【申請號】CN201520702068
【發明人】汪以祥, 董秀奇
【申請人】中信戴卡股份有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年9月11日