專利名稱：一種鋁硅合金熔液的直流電磁凈化裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鋁硅合金熔液的直流電磁凈化裝置，屬鑄造熔煉有色金屬鋁 硅合金熔液及電磁凈化設備的技術領域。
背景技術：
在鋁和鋁合金的鑄造中，首先要在熔煉爐中熔煉成鋁液和鋁合金液，在熔煉過程 中，由于在材料中夾雜著氣體和非金屬夾雜物，使鑄造使用的鋁和鋁合金液滲透和漂 浮著許多鋁渣及非金屬物質，這些非金屬夾雜物對鋁和鋁合金的力學性能、金相組織 結構、加工性能和外觀質量都有極大的損害，而且在鑄造過程中還容易堵塞過濾器及 澆注通道。在清除鋁液和鋁合金熔液夾雜物的過程中，常采用濾液法和電磁凈化法，濾液法 要用高密度的濾網進行過濾，或用高目數的網勺撈出懸浮的雜質，但由于鋁液、鋁合 金液是在高溫下的液態(tài)狀， 一些雜質和非金屬物質已熔入液體中，濾出、撈出的只是 〉30um的雜質，熔液中的非金屬夾雜物無法去除。電磁凈化法是一種新型的去除鋁液和鋁合金液夾雜物的方法，它利用夾雜物和金 屬液的導電導磁性能的差異，通過直接或感應的方式施加電磁場，促使金屬和非金屬 夾雜物迅速分離，流動至熔煉爐壁面，這種磁場大都是交流電磁場，在交流電正極和 負極的作用下，使熔煉爐內鋁液夾雜物分離，可捕捉和分離出較細微的夾雜物，因此 交流電磁凈化法比過濾法有了很大進步，但也存在磁場不夠穩(wěn)定、不能變換的弊端， 也有使用高頻感應線圈進行磁力線分離雜質的，可彌補交變磁場集膚效應的不足，但 由于鋁液和鋁合金液內部的電磁力分布很不均勻，從壁面到中心的磁力指數呈衰減趨 勢，成為電磁分離的弱區(qū)和盲區(qū)，處在磁力線軸線上的鋁、鋁合金液理論上不受電磁 力作用，存在著技術上的不足。鋁硅合金及其熔液，在熔煉和鑄造過程中也存在類似鋁、鋁合金液的夾雜現象，也存在清除非金屬夾雜物的技術難題，其直流電磁凈化設備和配套設備也成了技術關 鍵。發(fā)明內容發(fā)明目的本實用新型的目的就是針對背景技術的狀況，采用直流電磁場，設計一種帶微波 加熱器的直流電磁凈化裝置，使鋁硅合金熔液在凈化、分離非金屬夾雜物的過程中， 始終處于均勻的直流電磁場磁力線范圍內，克服交流電磁場盲區(qū)、弱區(qū)的不足，此裝 置使鋁硅合金熔液的凈化、去除非金屬夾雜物成為可能。技術方案本實用新型直流電磁凈化裝置，主要結構由支架、支架環(huán)、保溫通道、三通器、 直流電磁凈化器、聯接部、微波加熱器、電控箱、液晶顯示屏組成；支架28通過支 架環(huán)29、 30與保溫通道31、聯接部37聯接；保溫通道31右上部聯接三通器32、右 下部聯接直流電磁凈化器33，三通器32通過聯接部37垂直聯接直流電磁凈化器33， 保溫通道31外部設有微波加熱器36，微波加熱器36通過導線52與電控箱55聯接； 直流電磁凈化器33的電極38、 39通過導線43與電控箱55聯接，直流電磁凈化器 33的電磁鐵44、 45通過導線與電控箱55聯接；電控箱55呈矩形箱體，正面上部為 液晶顯示屏56、下部依次設有指示燈57、微波控制鍵58、直流電極控制鍵59、電磁 鐵控制鍵60;保溫通道31上部為進液口46、濾網47、內部為液腔40,液腔40上部 聯通三通器32內的液腔41，液腔41右部聯通聯接部37內的液腔42，液腔42聯通 直流電磁凈化器33內的液腔63、 64、 53，液腔53底部聯通保溫通道31內的液腔54， 液腔54聯通液腔40，液腔40、 41、 42、 53、 54、 63、 64組成互為連通的鋁硅合金 熔液的循環(huán)通道，液腔54底部為凈化沉淀的非金屬夾雜物49;三通器32左上部為 密封塞34、右上部為密封塞35。所述的三通器32，左上部為調液口 50、右上部為澆鑄出液口 51、內部為液腔41， 液腔41與調液口 50、澆鑄出液口 51互為聯通。所述的直流電磁凈化器33上部為聯接臺61,聯接臺61內為聯接口 62，直流電 磁凈化器33的前、后部設置電磁鐵44、 45,電磁鐵44、 45左、右部設有電極38、 39，直流電磁凈化器33中下部為液腔53，液腔53上部聯接聯接口62，液腔53上部 分左、右聯接液腔63、 64，左、右液腔63、 64與電極38、 39聯接。所述的直流電磁凈化器33是由電極38、 39與電磁鐵44、 45形成直流電磁場， 直流電壓為6V,電流強度為1000A,電磁鐵電壓為380V，磁場磁力線強度為25萬高 斯。所述的微波加熱坩堝熔煉爐主要由爐體、爐座、爐蓋、坩堝、微波加熱器、溫度 傳感器、電控箱、液晶顯示屏組成，在爐體1的下部為爐座2，在爐體l的上部為密 封蓋4、爐蓋3，爐蓋3通過開合架5聯接爐體1，穿過爐蓋3、密封蓋4設有出氣孔 10、溫度傳感器13，爐體1內為爐腔9，在爐腔9下部設有坩堝座7、坩堝8，坩堝 8上部為提手11，坩堝內為鋁硅合金熔液12，在爐體l的爐壁上設有微波加熱器6; 在爐體l的側部設有電控箱14，電控箱14正面上部為指示燈16，中部為液晶顯示屏 15，下部為操縱開關鍵17;電控箱14通過導線19聯接爐體1的微波加熱器6、通過 導線18聯接溫度傳感器13。所述的澆鑄模具為開合式，模體20中部為澆口21，澆口21內設有濾網22,澆 口 21下部聯通垂直通道23，垂直通道23聯通水平通道24，水平通道24左部聯通圓 錐形鑄腔25、右部聯通圓錐形鑄腔26。有益效果本實用新型直流電磁凈化裝置，主要結構由支架、支架環(huán)、保溫通道、三通器、 凈化器、聯接部、微波加熱器、電控箱、液晶顯示屏組成，前序配套設備為微波加熱 坩堝熔煉爐，后續(xù)配套設備為澆鑄模具，凈化裝置內部的液腔互為貫通，液腔底部為 凈化去除的非金屬夾雜物，此裝置設計合理，結構緊湊，容易制造，操作使用方便，直流電磁場穩(wěn)定，可適應鋁硅合金液及多種金屬熔液的凈化，是十分理想的直流電磁 凈化設備。


圖1為鋁硅合金熔液直流電磁凈化裝置主視圖圖2為鋁硅合金熔液直流電磁凈化裝置側視圖圖3為圖2的A-A剖面圖圖4為三通器主視圖圖5為三通器俯視圖圖6為凈化器主視圖圖7為凈化器俯視圖圖8為圖7的D-D剖面圖圖9為微波加熱坩堝熔煉爐結構圖圖10為澆鑄模具結構圖圖11為直流電磁凈化原理圖圖中所示，附圖標記清單如下1、爐體，2、爐座，3、爐蓋，4、密封蓋，5、開合架，6、微波加熱器，7、坩 堝座，8、坩堝，9、爐腔，10、出氣孔，11、提手，12、鋁硅合金熔液，13、溫度傳 感器，14、電控箱，15、液晶顯示屏，16、指示燈，17、操縱開關鍵，18、導線，19、 導線，20、澆鑄模具，21、澆口， 22、濾網，23、垂直通道，24、水平通道，25、圓 錐形鑄腔，26、圓錐形鑄腔，27、鋁硅合金熔液，28、支架，29、支架環(huán)，30、支架 環(huán)，31、保溫通道，32、三通器，33、直流電磁凈化器，34、密封塞，35、密封塞， 36、微波加熱器，37、聯接部，38、電極，39、電極，40、液腔，41、液腔，42、液 腔，43、導線，44、電磁鐵，45、電磁鐵，46、進液口， 47、濾網，48、鋁硅合金熔 液，49、非金屬夾雜物，50、調液口， 51、澆鑄出液口， 52、導線，53、液腔，54、 液腔，55、電控箱，56、液晶顯示屏，59、電極控制鍵，60、電磁鐵控制鍵，61、聯 接臺，62、聯接口， 63、液腔，64、液腔。
具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型做進一步說明圖1、 2、 3所示，為直流電磁凈化裝置結構圖，此裝置由支架、保溫通道、三通 器、聯接部、凈化器、微波加熱器、電控箱組成整體結構，其內的液腔40、 41、 42、 53、 54、 63、 64要互相聯通，密封塞34、 35凈化時關閉，澆鑄時打開密封塞35，各 部件要用耐高溫材料制作，以適應鋁硅合金熔液的流動，微波加熱器、電極38、 39、 電磁鐵44、 45通過導線由電控箱控制，各數值由液晶顯示屏顯示，支架28、支架環(huán) 29、 30可在澆鑄時做傾斜。圖4、 5所示，為三通器結構圖，三通器32左上部為調液口 50、右上部為澆鑄 出液口51,內部由液腔41貫通，三通器38要強度好，要用不銹鋼材料制作。圖6、 7、 8所示，為凈化器33結構圖，上部為聯接臺61、聯接口62，內部為液 腔53、 63、 64，液腔63、 64與電極38、 39、電磁鐵44、 45聯接，電極38、 39、電 磁鐵44、 45的磁場磁力線作用于液腔內的鋁硅合金熔液，并使之流動。圖9所示，為微波加熱坩堝熔煉爐結構圖，是直流電磁凈化的前序熔煉設備，是 十分重要的，各部位置要正確，要控制調整好微波加熱溫度，熔煉的鋁硅合金熔液要 恒溫保溫。圖10所示，為開合式澆鑄模具結構圖，澆鑄模具是直流電磁凈化的后續(xù)配套設 備，由不銹鋼材料制作，澆口、垂直通道、水平通道、左右鑄腔要暢通。圖11所示，為直流電磁凈化原理圖，直流電極38、 39作用于電磁鐵44、 45， 電磁鐵44、 45作用于液腔63、 64, I表示電流強度，B表示磁感應強度，電磁鐵的S、 N極磁力線形成磁場，磁場強度為25萬高斯，在磁場磁力線作用下，液腔內的鋁硅 合金熔液形成流動循環(huán)。
權利要求1. 一種鋁硅合金熔液的直流電磁凈化裝置，其特征在于直流電磁凈化裝置的主要結構由支架、支架環(huán)、保溫通道、三通器、直流電磁凈化器、聯接部、微波加熱器、電控箱、液晶顯示屏組成；支架(28)通過支架環(huán)(29、30)與保溫通道(31)、聯接部(37)聯接；保溫通道(31)右上部聯接三通器(32)、右下部聯接直流電磁凈化器(33)，三通器(32)通過聯接部(37)垂直聯接直流電磁凈化器(33)，保溫通道(31)外部設有微波加熱器(36)，微波加熱器(36)通過導線(52)與電控箱(55)聯接；直流電磁凈化器(33)的電極(38、39)通過導線(43)與電控箱(55)聯接，直流電磁凈化器(33)的電磁鐵(44、45)通過導線與電控箱(55)聯接；電控箱(55)呈矩形箱體，正面上部為液晶顯示屏(56)、下部依次設有指示燈(57)、微波控制鍵(58)、直流電極控制鍵(59)、電磁鐵控制鍵(60)；保溫通道(31)上部為進液口(46)、濾網(47)、內部為液腔(40)，液腔(40)上部聯通三通器(32)內的液腔(41)，液腔(41)右部聯通聯接部(37)內的液腔(42)，液腔(42)聯通直流電磁凈化器(33)內的液腔(63、64、53)，液腔(53)底部聯通保溫通道(31)內的液腔(54)，液腔(54)聯通液腔(40)，液腔(40、41、42、53、54、63、64)組成互為連通的鋁硅合金熔液的循環(huán)通道，液腔(54)底部為凈化沉淀的非金屬夾雜物(49)；三通器(32)左上部為密封塞(34)、右上部為密封塞(35)。
2、 根據權利要求1所述的一種鋁硅合金熔液的直流電磁凈化裝置，其特征在于: 所述的三通器(32)，左上部為調液口 (50)、右上部為澆鑄出液口 (51)、內部為液 腔(41)，液腔(41)與調液口 (50)、澆鑄出液口 (51)互為聯通。
3、 根據權利要求1所述的一種鋁硅合金熔液的直流電磁凈化裝置，其特征在于: 所述的直流電磁凈化器(33)上部為聯接臺(61)，聯接臺(61)內為聯接口 (62)， 直流電磁凈化器(33)的前、后部設置電磁鐵(44、 45)，電磁鐵(44、 45)左、右 部設有電極(38、 39)，直流電磁凈化器(33)中下部為液腔(53)，液腔(53)上部 聯接聯接口 (62)，液腔(53)上部分左、右聯接液腔(63、 64)，左、右液腔(63、 64)與電極(38、 39)聯接。
4、 根據權利要求1所述的一種鋁硅合金熔液的直流電磁凈化裝置，其特征在于: 所述的直流電磁凈化器(33)是由電極(38、 39)與電磁鐵(44、 45)形成直流電磁場，直流電壓為6V,電流強度為1000A，電磁鐵電壓為380V,磁場磁力線強度為25萬高斯。
專利摘要本實用新型涉及一種鋁硅合金熔液的直流電磁凈化裝置，主要結構由支架、支架環(huán)、保溫通道、三通器、凈化器、聯接部、微波加熱器、電控箱、液晶顯示屏組成，前序配套設備為微波加熱坩堝熔煉爐，后續(xù)配套設備為澆鑄模具，凈化裝置內部的液腔互為貫通，液腔底部為凈化去除的非金屬夾雜物，此裝置設計合理，結構緊湊，容易制造，操作使用方便，直流電磁場穩(wěn)定，可適應鋁硅合金液及多種金屬熔液的凈化，是十分理想的直流電磁凈化設備。
文檔編號B22D21/00GK201099696SQ20072010254
公開日2008年8月13日 申請日期2007年9月15日 優(yōu)先權日2007年9月15日
發(fā)明者華 侯, 侯擊波, 張國偉, 宏 徐, 戴鼎漢, 毛紅奎, 趙宇宏, 趙宇輝 申請人:中北大學