本發(fā)明涉及熔模鑄造工藝技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種用于物料在高粘性熱熔狀態(tài)下快速精確去除水份、灰份（高溫灼燒殘留物包括無(wú)機(jī)鹽礦物質(zhì)等）、氧化物、碳化物等雜質(zhì)的提純方法，及該方法專(zhuān)用的裝置。

背景技術(shù)：

熔模鑄造需要使用模型蠟料，并在熱熔狀態(tài)注射到模具，再冷卻凝固成模型。

在模型表面制作多層耐火涂層并干燥后，（使用水浴、蒸氣、電熱輻射、燃?xì)忾W燒、微波等方法）加熱模型使蠟料熔化形成空腔模殼（術(shù)語(yǔ)脫蠟）。

至此，模型蠟料完成一次工作使命。

蠟料的純凈程度會(huì)嚴(yán)重影響到模型的制成率以及后續(xù)工序的鑄件產(chǎn)品質(zhì)量，尤其是高等級(jí)的熔模鑄件（高溫合金，鈦合金，有色合金，航空、航天、醫(yī)療領(lǐng)域）對(duì)于蠟料的純凈度幾近苛刻。

目前，現(xiàn)有技術(shù)中熔模鑄造企業(yè)對(duì)于蠟料純凈程度的控制常用方式有三種：

一是直接使用全新的蠟料（蠟料供應(yīng)商按要求配制），經(jīng)過(guò)一次使用脫蠟后即廢棄，鑄造企業(yè)承受較高的蠟料成本。

二是脫蠟后采用高溫蒸發(fā)除水、長(zhǎng)時(shí)間靜置等方法簡(jiǎn)單處理，重新回收進(jìn)行二次以上循環(huán)使用，相對(duì)節(jié)約蠟料成本，但是由于簡(jiǎn)單處理方法導(dǎo)致蠟料純凈度不斷降低，灰份增加，蠟料受長(zhǎng)期高溫變質(zhì)、氧化、碳化，同時(shí)因需長(zhǎng)時(shí)間保溫加熱，投入較多保溫儲(chǔ)料桶，導(dǎo)致能耗較高。

三是階段性補(bǔ)充全新的蠟料到循環(huán)回收蠟料中，適當(dāng)改善蠟料質(zhì)量。

另有利用真空技術(shù)和高密度濾袋來(lái)縮短除水時(shí)間和過(guò)濾一部分大顆粒雜質(zhì)，起到一定效果，但是蠟料中細(xì)顆粒的灰份、氧化物、碳化物無(wú)法高效精確去除，真空裝置易受熱熔蠟料揮發(fā)凝結(jié)小顆粒及水汽污染，濾袋易被堵塞或損壞需頻繁更換。

另有利用離心桶內(nèi)安裝過(guò)濾袋方式過(guò)濾一部分大顆粒雜質(zhì)，同樣無(wú)法高效精確去除蠟料中水份及細(xì)顆粒的灰份、氧化物、碳化物等雜質(zhì)，濾袋易被堵塞或損壞需頻繁更換。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)人針對(duì)上述現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種熱熔材料提純方法及裝置，從而在常壓狀態(tài)工作，無(wú)需額外配備除水裝置及靜置過(guò)濾裝置，低成本低能耗，適合大批量生產(chǎn)的自動(dòng)化精確提純方法及該方法專(zhuān)用的裝置，最大程度恢復(fù)蠟料原始特性。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種熱熔材料提純裝置，包括底座，所述底座前部固定安裝有均溫箱，所述均溫箱的一旁安裝有離心裝置，所述均溫箱分別通過(guò)三根保溫輸送管道連接有備料泵、進(jìn)料泵和控制閥，三根保溫輸送管道同時(shí)與熱油循環(huán)系統(tǒng)連接，所述進(jìn)料泵通過(guò)管路與離心裝置的轉(zhuǎn)桶連接，所述轉(zhuǎn)桶內(nèi)安裝有螺旋推送器，所述螺旋推送器的末端設(shè)置有渣料出料口，所述轉(zhuǎn)桶的底部設(shè)置有凈化物出料口，所述凈化物出料口通過(guò)管路連接出料泵，所述控制閥通過(guò)串聯(lián)的第一控制閥和第二控制閥組成，所述出料泵連接至第一控制閥和第二控制閥之間；還包括熱氣循環(huán)系統(tǒng)熱油循環(huán)系統(tǒng)和制冷單元；整個(gè)裝置的四周側(cè)面及頂部蓋有鈑金蓋板。

其進(jìn)一步技術(shù)方案在于：

所述均溫箱呈長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，采用不銹鋼材料制作，采用雙層中空結(jié)構(gòu)；

所述螺旋推送器的結(jié)構(gòu)為：螺旋刮片安裝在轉(zhuǎn)桶內(nèi)，所述轉(zhuǎn)桶的一端傳動(dòng)部并聯(lián)安裝有推送器變頻高速電機(jī)和轉(zhuǎn)桶變頻高速電機(jī)，所述推送器變頻高速電機(jī)與負(fù)載電流偵測(cè)單元連接，所述轉(zhuǎn)桶的另一端與進(jìn)料泵連接；

熱氣循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)為：包括與均溫箱連接的變頻熱風(fēng)風(fēng)機(jī)，所述變頻熱風(fēng)風(fēng)機(jī)出風(fēng)口連接電加熱室，所述變頻熱風(fēng)風(fēng)機(jī)的一端進(jìn)風(fēng)口、電加熱室的輸出端分別連接有調(diào)節(jié)風(fēng)閥；

所述熱油循環(huán)系統(tǒng)包括：熱油泵、油箱、電加熱器、循環(huán)油管和閥門(mén)；

所述制冷單元的結(jié)構(gòu)為：離心裝置設(shè)置有中空保溫隔層外殼，其與冷凝器一端相連，所述冷凝器上還連接有壓縮機(jī)和蒸發(fā)器，冷凝器另一端與電加熱室的輸出端調(diào)節(jié)風(fēng)閥相連接；

還包括界面溫差控制單元，所述界面溫差控制單元內(nèi)包含有溫度探測(cè)器和溫度控制儀表；所述界面溫差控制單元一端溫度探測(cè)器安裝在均溫箱內(nèi)部，另一端溫度探測(cè)器安裝在中空保溫隔層外殼內(nèi)部。

所述保溫輸送管道、第一控制閥和第二控制閥均采用雙層套中空結(jié)構(gòu)，通以熱油循環(huán)保溫，第一控制閥和第二控制閥為電磁氣動(dòng)。

一種熱熔材料提純方法，包括如下操作步驟：

第一步：待提純的熱熔狀態(tài)材料通過(guò)備料泵導(dǎo)入均溫箱內(nèi)，同時(shí)調(diào)整溫度T1，T1為80-140攝氏度；

第二步：將轉(zhuǎn)桶進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱至溫度T2，T2為80-120攝氏度；

第三步：溫度為T(mén)1的熱熔物料經(jīng)由進(jìn)料泵以勻速流量L泵入已預(yù)熱至溫度T2并已按分離因素A運(yùn)轉(zhuǎn)的離心裝置轉(zhuǎn)桶空腔，在轉(zhuǎn)桶內(nèi)對(duì)熱熔狀態(tài)材料內(nèi)水份、灰份、氧化物、碳化物等不同比重雜質(zhì)進(jìn)行徑向精確分層；流量L為0.2-0.8立方米/小時(shí)，分離因素A為1600-4000；

第四步：通過(guò)制冷單元與熱氣循環(huán)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)調(diào)整離心裝置轉(zhuǎn)桶空腔最大徑筒壁界面兩側(cè)溫差（Δt=T1-T2），Δt為5-60攝氏度，穩(wěn)定熱熔材料徑向分層中雜質(zhì)層厚度H，厚度H為2-50mm，此時(shí)沉積到雜質(zhì)層的雜質(zhì)濃度逐漸增加；

第五步：螺旋推送器收集雜質(zhì)層物料排向出渣口，負(fù)載電流偵測(cè)單元檢測(cè)變頻螺旋推送器負(fù)載電流值（I1）與空載電流值（I0），測(cè)算兩者比值（C=I1/I0）；I1為5.5-7.0，I0為5.1-6.5，C為1.05-1.15；

若C值符合設(shè)定值則排出雜質(zhì)，同時(shí)第一控制閥接通直排管路，出料泵直接排出純凈熱熔狀態(tài)物料；若C值不符合設(shè)定值，第二控制閥接通回流管路，出料泵把熱熔狀態(tài)物料重新泵至均溫箱，重復(fù)之前步驟。

本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊、合理，操作方便，通過(guò)采用整套系統(tǒng)可以快速方便的得到不同純凈度的潔凈物料，工作效率高，成本低。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

圖2為本發(fā)明的主視圖。

圖3為圖2的俯視圖。

圖4為本發(fā)明的主視圖（省略鈑金蓋板和底座）。

圖5為圖4的俯視圖。

其中：1、鈑金蓋板；2、底座；3、均溫箱；4、離心裝置；5、備料泵；6、進(jìn)料泵；7、出料泵；8、螺旋推送器；9、界面溫差控制單元；10、熱氣循環(huán)系統(tǒng)；11、熱油循環(huán)系統(tǒng)；12、制冷單元；13、保溫輸送管道；14、第一控制閥；15、空氣壓縮機(jī)；16、電氣控制系統(tǒng)；17、轉(zhuǎn)桶變頻高速電機(jī)；18、傳動(dòng)部；19、轉(zhuǎn)桶；20、中空保溫隔層外殼；21、推送器變頻高速電機(jī)；22、負(fù)載電流偵測(cè)單元；23、螺旋刮片；24、變頻熱風(fēng)風(fēng)機(jī)；25、電加熱室；26、自動(dòng)運(yùn)行控制模塊；27、調(diào)節(jié)風(fēng)閥；28、壓縮機(jī)；29、冷凝器；30、蒸發(fā)器；31、送風(fēng)管； 32、第二控制閥。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，本實(shí)施例的熱熔材料提純裝置，包括底座2，底座2前部固定安裝有均溫箱3，均溫箱3的一旁安裝有離心裝置4，均溫箱3分別通過(guò)三根保溫輸送管道13連接有備料泵5、進(jìn)料泵6和控制閥，三根保溫輸送管道13同時(shí)與熱油循環(huán)系統(tǒng)11連接，進(jìn)料泵6通過(guò)管路與離心裝置4的轉(zhuǎn)桶19連接，轉(zhuǎn)桶19內(nèi)安裝有螺旋推送器8，螺旋推送器8的末端設(shè)置有渣料出料口，轉(zhuǎn)桶19的底部設(shè)置有凈化物出料口，凈化物出料口通過(guò)管路連接出料泵7，控制閥通過(guò)串聯(lián)的第一控制閥14和第二控制閥32組成，出料泵7連接至第一控制閥14和第二控制閥32之間；還包括熱氣循環(huán)系統(tǒng)10熱油循環(huán)系統(tǒng)11和制冷單元12；整個(gè)裝置的四周側(cè)面及頂部蓋有鈑金蓋板1。

均溫箱3呈長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，采用不銹鋼材料制作，采用雙層中空結(jié)構(gòu)。

螺旋推送器8的結(jié)構(gòu)為：螺旋刮片23安裝在轉(zhuǎn)桶19內(nèi)，轉(zhuǎn)桶19的一端傳動(dòng)部18并聯(lián)安裝有推送器變頻高速電機(jī)21和轉(zhuǎn)桶變頻高速電機(jī)17，推送器變頻高速電機(jī)21與負(fù)載電流偵測(cè)單元22連接，轉(zhuǎn)桶19的另一端與進(jìn)料泵6連接。

熱氣循環(huán)系統(tǒng)10的結(jié)構(gòu)為：包括與均溫箱3連接的變頻熱風(fēng)風(fēng)機(jī)24，變頻熱風(fēng)風(fēng)機(jī)24出風(fēng)口連接電加熱室25，變頻熱風(fēng)風(fēng)機(jī)24的一端進(jìn)風(fēng)口、電加熱室25的輸出端分別連接有調(diào)節(jié)風(fēng)閥27。

熱油循環(huán)系統(tǒng)11包括：熱油泵、油箱、電加熱器、循環(huán)油管和閥門(mén)。

制冷單元12的結(jié)構(gòu)為：離心裝置4設(shè)置有中空保溫隔層外殼20，其與冷凝器29一端相連，冷凝器29上還連接有壓縮機(jī)28和蒸發(fā)器30，冷凝器29另一端與電加熱室25的輸出端調(diào)節(jié)風(fēng)閥27相連接。

還包括界面溫差控制單元9，界面溫差控制單元9內(nèi)包含有溫度探測(cè)器和溫度控制儀表；所述界面溫差控制單元9一端溫度探測(cè)器安裝在均溫箱3內(nèi)部，另一端溫度探測(cè)器安裝在中空保溫隔層外殼20內(nèi)部。

保溫輸送管道13、第一控制閥14和第二控制閥32均采用雙層套中空結(jié)構(gòu)，通以熱油循環(huán)保溫，第一控制閥14和第二控制閥32為電磁氣動(dòng)。

具體結(jié)構(gòu)如下：

主要有鈑金蓋板1、底座2、均溫箱3、離心裝置4、備料泵5、進(jìn)料泵6、出料泵7、螺旋推送器8、界面溫差控制單元9、熱氣循環(huán)系統(tǒng)10、熱油循環(huán)系統(tǒng)11、制冷單元12、保溫輸送管道13及控制閥、空氣壓縮機(jī)15、電氣控制系統(tǒng)16等構(gòu)成。

均溫箱3外形為長(zhǎng)方體，用不銹鋼材料制作，雙層中空結(jié)構(gòu)，與熱氣循環(huán)系統(tǒng)10相連提供保溫加熱，固定在機(jī)架底座2上，處于機(jī)架前端；

離心裝置4安裝在機(jī)架底座2上，處于機(jī)架背側(cè)，包括轉(zhuǎn)桶變頻高速電機(jī)17、傳動(dòng)部18、轉(zhuǎn)桶19、中空保溫隔層外殼20；

螺旋推送器8包括推送器變頻高速電機(jī)21、負(fù)載電流偵測(cè)單元22、傳動(dòng)部18、螺旋刮片23，安裝在離心裝置4轉(zhuǎn)桶19內(nèi)，螺旋刮片23與轉(zhuǎn)桶19最大徑內(nèi)壁精密配合，互不干擾各自轉(zhuǎn)動(dòng)；

界面溫差控制單元9包括溫度探測(cè)器，溫度控制儀表；

熱氣循環(huán)系統(tǒng)10包括變頻熱風(fēng)風(fēng)機(jī)24、電加熱室25、自動(dòng)運(yùn)行控制模塊26、送風(fēng)管31、回風(fēng)管、調(diào)節(jié)風(fēng)閥27等。

熱油循環(huán)系統(tǒng)11包括熱油泵、油箱、電加熱器、循環(huán)油管、閥門(mén)；

制冷單元12包括壓縮機(jī)28、冷凝器29、蒸發(fā)器30，送風(fēng)管31，提供設(shè)定溫度冷風(fēng)；

保溫輸送管道13及控制閥均采用雙層套中空結(jié)構(gòu)，通以熱油循環(huán)保溫，控制閥為電磁氣動(dòng)；

控制系統(tǒng)包含操作系統(tǒng)和電控執(zhí)行器件，操作系統(tǒng)安裝在機(jī)架外側(cè)覆板電控柜門(mén)上的觸摸屏電腦中，電控執(zhí)行器件安裝在機(jī)架外側(cè)覆板與均溫箱3一側(cè)之間的空間。

實(shí)施例一：

本實(shí)施例的熱熔材料提純方法，包括如下操作步驟：

第一步：待提純的熱熔狀態(tài)材料通過(guò)備料泵5導(dǎo)入均溫箱3內(nèi)，同時(shí)調(diào)整溫度T1，T1為80-140攝氏度；

第二步：將轉(zhuǎn)桶19進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱至溫度T2，T2為80-120攝氏度；

第三步：溫度為T(mén)1的熱熔物料經(jīng)由進(jìn)料泵6以勻速流量L泵入已預(yù)熱至溫度T2并已按分離因素A運(yùn)轉(zhuǎn)的離心裝置轉(zhuǎn)桶19空腔，在轉(zhuǎn)桶19內(nèi)對(duì)熱熔狀態(tài)材料內(nèi)水份、灰份、氧化物、碳化物等不同比重雜質(zhì)進(jìn)行徑向精確分層；流量L為0.2-0.8立方米/小時(shí)，分離因素A為1600-4000；

第四步：通過(guò)制冷單元與熱氣循環(huán)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)調(diào)整離心裝置轉(zhuǎn)桶19空腔最大徑筒壁界面兩側(cè)溫差（Δt=T1-T2），Δt為5-60攝氏度，穩(wěn)定熱熔材料徑向分層中雜質(zhì)層厚度H，厚度H為2-50mm，此時(shí)沉積到雜質(zhì)層的雜質(zhì)濃度逐漸增加；

第五步：螺旋推送器8收集雜質(zhì)層物料排向出渣口，負(fù)載電流偵測(cè)單元22檢測(cè)變頻螺旋推送器負(fù)載電流值（I1）與空載電流值（I0），測(cè)算兩者比值（C=I1/I0）；I1為5.5-7.0，I0為5.1-6.5，C為1.05-1.15。

若C值符合設(shè)定值則排出雜質(zhì)，同時(shí)第一控制閥14接通直排管路，出料泵7直接排出純凈熱熔狀態(tài)物料；若C值不符合設(shè)定值，第二控制閥32接通回流管路，出料泵7把熱熔狀態(tài)物料重新泵至均溫箱3，重復(fù)之前步驟。

所有提純過(guò)程采用非直接接觸加熱方式保持物料熱熔狀態(tài)；

對(duì)于相同類(lèi)的熱熔材料，設(shè)定不同的Δt=T1-T2，A，L，H，C=I1/I0，則獲得不同純凈度的潔凈物料。

實(shí)施例二：

本實(shí)施例的熱熔材料提純方法，包括如下操作步驟：

第一步：待提純的熱熔狀態(tài)材料通過(guò)備料泵5導(dǎo)入均溫箱3內(nèi)，同時(shí)調(diào)整溫度T1，T1為120攝氏度；

第二步：將轉(zhuǎn)桶19進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱至溫度T2，T2為110攝氏度；

第三步：溫度為T(mén)1的熱熔物料經(jīng)由進(jìn)料泵6以勻速流量L泵入已預(yù)熱至溫度T2并已按分離因素A運(yùn)轉(zhuǎn)的離心裝置轉(zhuǎn)桶19空腔，在轉(zhuǎn)桶19內(nèi)對(duì)熱熔狀態(tài)材料內(nèi)水份、灰份、氧化物、碳化物等不同比重雜質(zhì)進(jìn)行徑向精確分層；流量L為0.6立方米/小時(shí)，分離因素A為3500；

第四步：通過(guò)制冷單元與熱氣循環(huán)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)調(diào)整離心裝置轉(zhuǎn)桶19空腔最大徑筒壁界面兩側(cè)溫差(Δt=T1-T2)，Δt為10攝氏度，穩(wěn)定熱熔材料徑向分層中雜質(zhì)層厚度H，厚度H為5mm，此時(shí)沉積到雜質(zhì)層的雜質(zhì)濃度逐漸增加；

第五步：螺旋推送器8收集雜質(zhì)層物料排向出渣口，負(fù)載電流偵測(cè)單元22檢測(cè)變頻螺旋推送器負(fù)載電流值(I1)與空載電流值(I0)，測(cè)算兩者比值(C=I1/I0)；I1為6.20，I0為5.48，C為1.13。

第六步：若C值符合設(shè)定值則排出雜質(zhì)，同時(shí)第一控制閥14接通直排管路，出料泵7直接排出純凈熱熔狀態(tài)物料；若C值不符合設(shè)定值，第二控制閥32接通回流管路，出料泵7把熱熔狀態(tài)物料重新泵至均溫箱3，重復(fù)之前步驟。

實(shí)施例三：

本實(shí)施例的熱熔材料提純方法，包括如下操作步驟：

第一步：待提純的熱熔狀態(tài)材料通過(guò)備料泵5導(dǎo)入均溫箱3內(nèi)，同時(shí)調(diào)整溫度T1，T1為100攝氏度；

第二步：將轉(zhuǎn)桶19進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱至溫度T2，T2為90攝氏度；

第三步：溫度為T(mén)1的熱熔物料經(jīng)由進(jìn)料泵6以勻速流量L泵入已預(yù)熱至溫度T2并已按分離因素A運(yùn)轉(zhuǎn)的離心裝置轉(zhuǎn)桶19空腔，在轉(zhuǎn)桶19內(nèi)對(duì)熱熔狀態(tài)材料內(nèi)水份、灰份、氧化物、碳化物等不同比重雜質(zhì)進(jìn)行徑向精確分層；流量L為0.2立方米/小時(shí)，分離因素A為2000；

第四步：通過(guò)制冷單元與熱氣循環(huán)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)調(diào)整離心裝置轉(zhuǎn)桶19空腔最大徑筒壁界面兩側(cè)溫差(Δt=T1-T2)，Δt為10攝氏度，穩(wěn)定熱熔材料徑向分層中雜質(zhì)層厚度H，厚度H為10mm，此時(shí)沉積到雜質(zhì)層的雜質(zhì)濃度逐漸增加；

第五步：螺旋推送器8收集雜質(zhì)層物料排向出渣口，負(fù)載電流偵測(cè)單元22檢測(cè)變頻螺旋推送器負(fù)載電流值(I1)與空載電流值(I0)，測(cè)算兩者比值(C=I1/I0)；I1為5.5，I0為5.1，C為1.07。

第六步：若C值符合設(shè)定值則排出雜質(zhì)，同時(shí)第一控制閥14接通直排管路，出料泵7直接排出純凈熱熔狀態(tài)物料；若C值不符合設(shè)定值，第二控制閥32接通回流管路，出料泵7把熱熔狀態(tài)物料重新泵至均溫箱3，重復(fù)之前步驟。

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