铝合金熔体旋转喷吹除气净化设备的研制

作者:李杰华;郝启堂 刊名:铸造 上传者:李晓峰

【摘要】针对铝合金熔体除气净化方面存在的问题,对铝合金熔体旋转喷吹除气净化设备进行研究。对设备主体的各个组成部分进行了分析与设计,尤其是对旋转喷吹组件的设计,提出了在转杆内部安装一条进气管道,降低管道内部温度,有效防止喷射熔剂因高温变软堵塞喷头。对设备气路系统,重点从气路系统的进气环节和调节环节进行设计,提出利用数字组合阀原理进行间断性改变进气流量的思路,可在一定旋转速度下,增加进气流量而不引起铝合金熔体翻腾。从硬件和软件方面对设备先进控制技术方案进行了研究。硬件方面利用西门子PLC对控制系统各组成环节控制原理与方法进行研究。软件方面采用西门子S7-200系列编程软件STEP7编写了设备控制软件。同时,充分考虑设备安全可靠性,设计了手动控制和自动控制两种模式,在自动控制模式下设计紧急停止,防止紧急情况下不良后果恶化。

全文阅读

· · 铝合金具有比强度高、导电、导热性优良, 耐腐蚀耐氧化性好等优点, 越来越受到重视。但铝是一种活泼金属, 易吸氢, 形成针孔、白点等, 有损于铝合金的经济效益和市场竞争力。铝合金熔体净化处理是生产高质量铝铸件的基本措施, 也是提高铝合金综合性能的重要手段。铝合金熔体精炼效果对疏松、气孔、夹杂等的形成有明显影响, 且直接影响铝铸件物理、力学及使用性能[1-2]。近年来, 气泡浮游法除氢已成为铝合金铸造业较流行的净化技术。按其气体熔剂导入方式, 可分为单管吹气法、多孔吹气法、喷嘴吹气法、 旋转喷头吹气法。其中旋转喷头吹气法用旋转喷头从铝合金熔体底部喷入气体熔剂, 旋转喷头快速转动可使气泡均布、弥散, 并沿螺旋状路线上浮至表面, 从而显著改善铝合金熔体净化动力学条件, 故受用户青睐[3]。国外已有许多专利产品出现, 如美国联合碳化物公 司 的SNIF法 、法 国 彼 西 涅 公 司 的ALPUR法 、 英Foseco公司的RDU、美Hitchcock公司的RID法、澳大利亚Pyroteck公司开发的旋转喷射熔剂法的系列设备、意大利铝业公司工艺研究部研究和开发的ALUDEF ( 铝除气与过虑) 等。国内也在引进一些国外先进净化 收稿日期: 2007-03-08。 作者简介: 李杰华 ( 1979-) , 男, 安徽临泉人, 博士, 主要从事高性能轻合金组织控制与性能优化研究。E-mail: lijiehua2008@126.com 李杰华, 郝启堂 ( 西北工业大学材料科学与工程学院, 陕西西安 710072) 摘要: 针对铝合金熔体除气净化方面存在的问题, 对铝合金熔体旋转喷吹除气净化设备进行研究。对设备主体的各个组成部分进行了分析与设计, 尤其是对旋转喷吹组件的设计, 提出了在转杆内部安装一条进气管道, 降低管道内部温度, 有效防止喷射熔剂因高温变软堵塞喷头。对设备气路系统, 重点从气路系统的进气环节和调节环节进行设计, 提出利用数字组合阀原理进行间断性改变进气流量的思路, 可在一定旋转速度下, 增加进气流量而不引起铝合金熔体翻腾。从硬件和软件方面对设备先进控制技术方案进行了研究。硬件方面利用西门子PLC对控制系统各组成环节控制原理与方法进行研究。软件方面采用西门子S7-200系列编程软件STEP7编写了设备控制软件。同时, 充分考虑设备安全可靠性, 设计了手动控制和自动控制两种模式, 在自动控制模式下设计紧急停止, 防止紧急情况下不良后果恶化。 关键词: 旋转喷吹; 除气; 铝合金熔体净化; PLC控制 中图分类号: TG146.2+1 文献标识码: A 文章编号: 1001-4977 ( 2007) 07-0731-04 LI Jie-hua, HAO Qi-tang ( Materials Science and Engineering College, Northwestern Polytechnic University, Xi'an 710072, hanxi, China) Abstract: The degassing and purification technology of molten aluminum alloys by rotary impeller is investigated, aimed at the existent problems in the aspect of the degassing and purification technology of molten aluminum alloys. A

参考文献

引证文献

问答

我要提问