铝液净化专利

1、除气机有几种叫法？除渣机和除氢机和铝水除气机有什么差别？

除气机是有色金属铸造（如：压铸厂、有色金属研究院实验室等）行业的专用必备净化设备。别名叫法有：铝水除渣机，精炼除气机，除氢机，铝液净化器，铝水除氢机、铝合金精炼除气机、除氢机、铝液除气机、铝水除气机、除渣机、固定式铝水除气机、移动式铝水除气机、吊装式铝水除气机、喷粉式铝水除气机、移动出粉式除气除渣一体机、铝液净化机、熔铝除气机、坩埚炉除气机、池式炉除气机、熔炼炉除气机、发射熔炉除气机、配中转包铝液铝水除气机、除气搅拌机、熔铝提纯设备、铜液除渣机等。
目录
1.产品简介
2.特点
3.设备原理和用途
4.工艺要求
5.应用技术说明（机型JQR-DIANLU-389为例）
6. 种类及简介
7.除气机意义
8.设备图样
产品简介
除气机是种无公害的绿色铝液净化处理设备，其原理如下：
旋转式除气机是通过高速旋转并喷射惰性气体的转子把惰性气体大气泡打散成非常细微的小气泡，并使其均匀地分散在金属液中。通过减小气泡直径，这些气泡总的表面积急剧增大，这就使得更多的惰性气泡表面和金属液中的氢气和杂质接触从而把这些有害物质带到液体表面。
旋转式除气机的除气关键是转子能把进入的惰性气体大气泡打散成很小的气泡，并使它们扩散在整个金属液中。通过减小气泡直径，使得惰性气体的表面积急剧增大，从而使得更多的惰性气体表面和金属液中的氢气和杂质接触并随着气泡的上升把氢气或杂质从铝液中清除。
进入铝液惰性气体的流量控制可以根据被处理的金属液体体积来调节气体的流量大小，转杆和转子的速度可进行调节，以产生适当大小的气泡便于惰性气体的扩散。
氩气和氮气都可以作为惰性气体对熔融铝液进行除气。惰性气体纯度须在99.99%以上。
除气是把惰性气体喷入熔融铝液以达到去除氢气的目的。另外，除气也被认为是让杂质上浮的一种非常有效的办法。 有两种主要理论模式被提出以解释除气的原理。宏观模式认为每种杂质的去除在本质上是相似的。微观模式，也就是根据这一理论，由于氢气的蒸汽压较高，已溶解的氢气向注入的铝液中气体内扩散。从理论上说，直径为10微米大小的夹杂和一个气泡接触后，即吸附在气泡上并上浮至液体表面。
旋转喷气除气原理图(略)
有四个因素会影响铝液中氢气和夹杂的去除速度 :
1)金属流量或体积
2)惰性气体流量
3)惰性气体的扩散
4)惰性气体和杂质的接触。
研究表明，氢气到达一个气泡所需移动的距离越短，除气速度越快。另外，气泡和金属液接触时间越长，提高除气效率的可能性就越大。由于这些原因，除气时，狭窄且较深的除气容器可使除气效果更好。
除了吸附氢气，除气也使更多氧化物吸附在气泡上。这就减少了精炼剂的用量，降低生产成本。
特点
1、旋转精炼除气机分为可移动及固定式等方式，分别适用于不同的操作环境。
2、除气率在50%以上，缩短冶炼时间，降低生产成本。
3、适用于对坩埚炉、浇包、静止箱内的铝液进行净化处理。
设备原理和用途
本设备的原理是工作中旋转的石墨转子将吹入铝液中的惰性气体（氩气和氮气）破碎成大量的弥散气泡，并使其分散在铝液中；气泡在铝液中靠气体分压差和表面吸附原理，吸收铝液中的氢，吸附氧化夹渣，并随气泡上升而被带出铝液表面，使铝液得以净化；由于气泡小而弥散，与旋转熔液均匀混合中，并随这转动呈螺旋形缓慢上浮，与铝液接触时不会形成连续直线上升产生的气流，从而显著提高了净化效果。氩气和氮气都可以作为对铝液进行除气除渣的气体。惰性气体纯度须在99.99%以上。适用于对坩埚式熔炉、池式熔炉、发射熔炉、浇包/中转包及静止箱内的铝液进行除氢/除渣净化处理。
工艺要求
1.气体流量 8--20 l/min
2.转速 300--600rpm(转包越大要求转速越大)
3.除气时间 6-15min（回炉料越多除气时间也越长）
4.升降速度 4.0 m/min
应用技术说明
1.JQR-DIANLU-389技术
1.1机器设备
JQR-DIANLU-389金属液自动处理站由5部分构成，即旋转除气机、料斗系统、螺旋进料喷撒装置、可调挡板和电气控制柜，此外还包括为JQR-DIANLU-389特别开发的耗材（打渣剂和转子）。
• 旋转除气机是JQR-DIANLU-389的最基本的构件，它同时也是加料系统、处理熔剂传输单元和可动挡板的固定基体。原则上讲，旋转除气机都可以作为CQJ处理站的基础构件，但是除气机本身太小时，就无法将其它部分物理固定在上面。
• 料斗系统包含一到两个熔剂箱，最多可以同时添加两种处理熔剂（如清渣和变质）。封闭的料斗设计可防止熔剂吸潮，料斗中的传感器用于提示熔剂量。
• 熔剂喷撒装置安装在料斗出口处，用于将处理熔剂自动喷撒到漩涡中。该装置由电机驱动螺杆，从而实现熔剂传递量的精确控制。熔剂添加量通过螺旋推进时间控制。
• 可调挡板的移动也由电机驱动，可以在处理过程中任意地浸入和提出合金液。从合金液中提出挡板有助于在合金液中形成漩涡，挡板浸入合金液中不仅可消除漩涡，同时优化除气除渣过程。
• 控制柜包含一个PLC，用于保证获得优良的处理过程，并维持稳定的处理过程。PLC主要控制JQR-DIANLU-389的如下功能：转子、转杆的升降及浸入合金液的程度，转子、转杆的旋转速度，喷撒所需数量的处理熔剂，通入合金液中的氮气的流量等。
1.2耗材产品
XSR转子和COVERAL MTS系列打渣剂产品是JQR-DIANLU-389性能的关键。
具有专利的独特设计的XSR高性能转子有助于在熔剂添加过程中形成漩涡，并在之后高效地除气除渣。XSR转子具有极强的泵作用，可以将铝液从转子底部在泵作用下抽取入转子中并立即与惰性处理气体混合，同时铝液从转子中甩出的速度也相应提高，使惰性气体气泡分布在处理容器的铝液截面上分布更加均匀一致，最终快速、彻底的除气。
配合MTS开发的COVERAL MTS系列打渣剂产品包括清渣/打渣剂，含钠变质剂，晶粒细化剂和去除特别元素的熔剂，所有这些产品在使用中产生的烟尘量都非常低。
2.2环境、健康和安全方面的好处
随着环境方面立法的推进，要求铸造厂减少污染数量的降低。ISO及其它相应提供了必要的指导文件，以减少排放。JQR-DIANLU-389可以帮助铸造厂在环保方面有更好的表现，如：使用更少的耗材（处理剂、惰性气体），减少产生的渣，减少排放，降低处理时间，降低熔炼时的过热度、节约能源等。
金属液处理过程中需要使用熔剂，通常市面上为粉末状熔剂，配合JQR-DIANLU-389使用的为颗粒状熔剂。经过测试收集金属液处理过程中的排放物，发现其中影响健康的主要是熔剂反应生成的氟化物和氧化硫。尽管粉状熔剂释放的物质仍处于正常水平，但在各种情况下的试验结果均表明颗粒状熔剂的排放量显著低于粉状熔剂。微粒总数相应由使用粉末状熔剂的19 mg/m3 减少到使用颗粒状熔剂时低于0.46 mg/m3。使用颗粒状熔剂后以氯化氢气体形式排放出的氯总量则减少了一半以上，而粉状熔剂的低氯排放在颗粒状熔剂时得以保持。最重要的是使用颗粒熔剂可显著减少氟化物的排放量，由19 mg/m3 减少到4 mg/m3以下。
使用传统粉状熔剂时，加入量是被处理铝液重量的0.25%，而颗粒状熔剂为0.125%，从逻辑上可知加入量的减少自然排放物相应减少，但根据试验结果，两种形态熔剂的排放物的数量与加入量不是正比关系，颗粒状熔剂重量是粉状熔剂的50%时，排放物减少了85%，这样的结果使我们对熔剂的认识更加深入，熔剂的形态的确能够改变其使用效率。
同时使用JQR-DIANLU-389后可对健康安全有非常显著的作用，因为打渣剂添加到金属液内并充分反应，故与传统的处理熔剂相比气体和烟尘等的排放显著减少。因为降低了操作者的直接参与，从而提高了操作工人的安全性。
2.3经济方面的好处
使用后由于同时JQR-DIANLU-389降低了处理成本，改善了性能并减少了浪费，从而节约了大量成本。
处理成本下降主要是因为惰性气体和打渣剂使用量减少，且降低了人工成本。总体性能的改善体现在：更短的处理周期、金属液质量良好的再现性、较高的可靠性和较低的维护成本。具体参见后面的案例。
种类及简介
一：超声除气机
据国外媒体报道,美国南方线材公司（Southwire Com.）研发的Ultra-D除气机早已面市,其商标Ultra-D中的"Ultra"代表"Ultrasonic（超声）",而"D"则是"degasser（除气机）"的缩写。据称,它的操作简单,除气效果好,用于金属熔体的除气处理,特别是能有效地去除铝熔体内的氢,它是一种生态友好型产品（eco-friendly）,在使用过程中不会排放任何对环境不利的物质,同时它是一种投资回报期很短的产品。 [2]
二：水质除气机
引起鱼类气泡病的主要原因,是在水中含有过多的氧气和氮气,在这种情况下,对鱼类最为危险的是水中出现过剩的单个氮分子。水中氧气过饱和的极限程度有达250～300%的情况,这在自然界为数极少,且持续时间也极为短促。通过试验和文献资料证明,水中含氮量的饱和度,对鱼类的生长影响按百分率来说:鲤鱼不宜超过115%,鲑鱼不宜超过110～115%。在鱼卵的人工孵化的 beisea 装置中。 [3]
三：铝熔体在线除气机
液态铝液在线除气的物理化学原理,分析国内外铝液在线除气的研究状况和存在的不足。创新性地采用同实际铝液流量相当的动态水模拟试验进行研究,发现了动态两相流运动中存在合泡和短流现象。并提出有效的解决措施。同时发明了多项专利技术,发挥产学研密切配合的优势,研发出节能减排的在线除气工艺技术和装备。
除气机意义
用自行研制的铝合旋转喷吹金熔体净化除气设备,采用数码相机高速连拍技术,着重研究了阻流体的结构、尺寸及位置变化对精炼气泡的大小、数量及分布的影响。结果表明,阻流体的结构以长方体为最佳,容器内直径、阻流体宽度与阻流体位置(阻流体与旋转杆之间的距离)之间的最佳比例关系为6.0∶1.0∶0.7。依据模拟试验给出的最优化方案制作阻流体,采用自制的旋转喷吹精炼除气机对ZL101铝合金熔体进行净化除气处理,试验结果显示净化除气效果显著。旋转喷气除气原理图
设备图样（略）

2、王俊的个人简介

开发了以外加电磁场、强电脉冲处理技术在内的金属熔体纯净化与微细化处理和梯度复合材料制备新技术，发展了反应复合陶瓷涂层制备技术。目前正积极开展包括材料的高性能化、长寿命化及废弃物再生利用等在内的材料生态加工技术的研究。在国内外学术刊物发表论文150余篇，申请专利60余项，其中授权专利54项。2005年获上海市科技进步（技术发明类）一等奖（“铝业连续电磁净化系统研究”）,2006年获国家技术发明二等奖（“铝液纯净化及铝合金耐压壳体制造工艺技术”）。2005年入选教育部新世纪优秀人才支持计划，2006年入选上海市教委曙光计划。2008年入选上海市科委优秀学科带头人、上海交大SMC学者。现任中国材料研究学会青年委员会理事。
简历：
87.9-97.3，东南大学材料科学与工程系，获金属材料与热处理专业学士、硕士学位和铸造专业博士学位。
97.3-98.12，上海交通大学材料科学与工程博士后流动站，从事博士后研究
98.12-2005.7 上海交通大学材料学院 副教授,硕士生导师
2005.8年- 上海交通大学材料学院,教授，博士生导师
2000，2003及2010年分别在日本佐贺大学及东京大学做高级访问学者

3、铝液净化工艺有什么概念？

从电解槽吸出的铝液中含有各种杂质，因此铸造之前需要进行净化。工业上主要采用澄清、熔剂、气体等净化方法，也有的试用定向凝固和过滤方法进行净化,我在国际铸业网上还看到有一些小方法。
1、熔剂净化熔剂净化是利用加入铝液中的熔剂形成大量的细微液滴，使铝液中的氧化物被这些液滴湿润吸附和溶解，组成新的液滴升到表面，冷却后形成浮渣除去。净化用的熔剂选用熔点低、密度小，表面张力小、活性大、对氧化渣有很强吸附能力的盐组成。使用时，先将小块熔剂装入铁笼里，再插入混合炉底部来回搅动，至熔剂化完后取出铁笼，静止5~10min.捞出表面浮渣即可浇铸。根据需要也可将熔剂撤在表面上起覆盖作用。
2、气体净化是一种主要的原铝净化法，所用气体是氯气、氮气或氯氮混合气体。
（1）氯气净化。以前采用活性气体氯气作净化剂（氯化法）。在氯化法中，把氯气通入铝液内时生成很多异常细小的AlCl3，气泡，充分地混合在铝液内。溶解在铝液中的氢，以及一些机械夹杂物便吸附在AlCl3气泡上，随着AlCl3气泡上升到铝液表面而排出。通入氯气时还能使某些比铝更加负电性的元素氯化，如钙、钠、镁等均因通入氯气而生成相应的氯化物，得以分离出来。所以氯化法是一种非常有效的原铝净化法。氯气用量为每吨铝500-700g.但因为氯气有毒而且比较贵重，为了避免空气被污染和降低铝锭生产的成本，故在现代铝工业上已逐渐废去了氯化法改成惰性气体——氮气净化法。
（2）氮气净化法。又称为无烟连续净化法，用氧化铝球（418mm）作过滤介质。N2直接通入铝液内。铝液连续送入净化炉内，通过氧化铝球过滤层，并受到氮气的冲洗，于是铝液中的非金属夹杂物以及溶解的氢得以清除，然后连续排出，从而使细微的氮气泡均匀分布在受处理的铝液内起到净化的作用。氮气对大气无污染，且净化处理量大，每分钟可处理200~600kg铝液，净化过程中造成的铝损失量相对减少，故现在广泛应用。但它不象氯气那样能够清除铝液中的钙、钠、镁。
（3）混合气体净化法。采用氯气和氮气的混合物来净化铝液，其作用是一方面脱去氢气和分离氧化物，另一方面清除铝中某些金属杂质（如镁），常用的组成是90%氮气+10%氯气。也有采用10%氯气+10%二氧化碳+80%氮气。这样效果更好，二氧化碳能使氯气与氮气很好的扩散，可缩短操作时间。

4、铝液中的氢和氧化夹杂物之间有何关系

专利名称一种铝液除气用石墨转子抗氧化剂及其制备方法
技术领域本发明涉及一种抗氧化剂的制备。本发明所涉及的铝液除气用石墨转子的抗氧化剂可实现提高铝液除气石墨转子的使用寿命，降低生产成本的目标。
背景技术采用旋转转子喷吹惰性气体来除去铝液中的氢气和氧化夹杂物是当今世界上一项先进的铝液净化技术。该项技术自20世纪70年代在国外问世以来，实现了熔铸生产在线连续净化和自动化，其先进合理的净化工艺给生产厂家带来了巨大的技术、经济效益。石墨转子用于将介质气体如高纯氮气输送到电解铝液池的底部，并进行搅拌。这样在介质气体上升外逸的过程中，其气泡破碎成细小的气泡，均匀的分散在铝液中，在气泡上升过程中把铝液中的氢氧杂质带出，达到除气除杂的效果。除气转子所采的材料均为碳质量分数在99. 9%以上的石墨。石墨材料具有高温强度高，导电传热性好，抗热震性，耐腐蚀和具有自润滑性等特性，因此是一种极好的铝液净化转子材料。与金属相比，石墨属脆性材料，韧性较差。此外，在空气中，使用温度达400 500°C时石墨即发生氧化反应。氧化的结果导致转子工作寿命低。进口石墨转子的平均连续使用寿命为33天，有的国产转子使用寿命只有10天左右。这样低的寿命影响了生产和经济效益。因此提高石墨材料的抗氧化性能一直是石墨转子制造厂商和使用者的研究课题之一。高寿命石墨转子的开发途径应从两方面进行。一是改进石墨材质；二是针对局部损耗较大部位，进行特殊处理。在工作环境中，石墨转子受铝液的冲刷、空气的高温氧化两方面的作用，在熔体液面处产生缩颈以至于报废，铝熔体净化温度下，空气对石墨转子的高温氧化作用是相当显著的。延长转子使用寿命的途径有(1)选用优质高纯石墨作为转予的材料；(2)情性气体保护法(3)涂料保护法(4)套管保护法等。近年来，国内外学者对提高石墨转子材料的抗氧化性进行了大量的研究，发现采用表面涂层技术，浸渍抗氧化剂技术等可以降低石墨转子氧化消耗。但是目前还没有一种成熟的抗氧化效果好的氧化剂。
X技术 原文链接:

5、请问有啥易拉罐铁铝分离专利？

名称: 熔炼净化废旧铝易拉罐再生3004铝合金的方法
申请（专利）号: CN200510037451.3 申请日: 2005.09.26
公开（公告）号: CN1760388 公开（公告）日: 2006.04.19
主分类号: C22C1/02(2006.01) 范畴分类:
分类号: C22C1/02(2006.01);C22C21/00(2006.01)
申请（专利权）人: 吕杏根
发明（设计）人: 吕杏根
地址: 510075广东省广州市环市东路461号4号楼306房 国省代码: 广东;44
优先权:
专利代理机构: 代理人:
国际申请: 国际公布:
进入国家日期:
分案申请号: 颁证日:
摘要:
本发明属于铸造领域。具体方法如下：设计一台装有搅拌器、挤压器、保温盖的坩埚炉。表面覆盖着熔剂层的载体颗粒与原料分层加入坩埚，密度＞铝熔体的载体颗粒放在坩埚底面作过滤层，放入原料后放进密度＜铝熔体的载体颗粒作覆盖层。控制炉温，低于铝合金软化温度时，坩埚内挥发物由保温盖中间导管引出被点燃，在软化温度挤压覆盖层与原料层，一起形成铝合金液层与覆盖层，控制铝基及合金元素烧损，在熔剂与原料都熔融的温度，载体表面覆盖一层熔剂膜，形成过滤层，搅拌铝合金液层，停止搅拌，铝合金液经过滤层净化，由坩埚底部导管引出炉外。本发明具有回收率高、质量好、无污染的优点。
名称: 熔炼净化废旧铝易拉罐再生5182铝合金的方法
申请（专利）号: CN200510037450.9 申请日: 2005.09.26
公开（公告）号: CN1760387 公开（公告）日: 2006.04.19
主分类号: C22C1/02(2006.01) 范畴分类:
分类号: C22C1/02(2006.01);C22C21/00(2006.01)
申请（专利权）人: 吕杏根
发明（设计）人: 吕杏根
地址: 510075广东省广州市环市东路461号4号楼306房 国省代码: 广东;44
优先权:
专利代理机构: 代理人:
国际申请: 国际公布:
进入国家日期:
分案申请号: 颁证日:
摘要:
本发明属于铸造领域。具体方法如下：设计一台装有搅拌器、挤压器、保温盖的坩埚炉。表面覆盖着熔剂层的载体颗粒与原料分层加入坩埚，密度＞铝熔体的载体颗粒放在坩埚底面作过滤层，放入原料后放进密度＜铝熔体的载体颗粒作覆盖层。控制炉温，低于铝合金软化温度时，坩埚内挥发物由保温盖中间导管引出被点燃，在软化温度挤压覆盖层与原料层，一起形成铝合金液层与覆盖层，控制铝基及合金元素烧损，在熔剂与原料都熔融的温度，载体表面覆盖一层熔剂膜，形成过滤层，搅拌铝合金液层，停止搅拌，铝合金液经过滤层净化，由坩埚底部导管引出炉外。本发明具有回收率高、质量好、无污染的优点。

6、铝合金铸造铝液如何精炼？

铝温在700度左右开始精炼
不论你的精炼剂是块状还是粉状
，数量根据你的铝液多少决定
，前期准备好钟罩，刷过涂料并烘烤过，将精炼剂丢在铝液里，然后用钟罩下压精炼剂至离坩埚底部10公分，开始均匀搅动，一般有时是在铝液不冒泡时停止，有时是在15分钟后停止，取出钟罩，用撇渣勺取出铝液上面的浮渣，干净后均匀抛洒覆盖剂，静止15分钟后可以开始浇铸

7、想知道：电解铝和炼铝的过程？以及二种过程所产生的污染！

电解铝就是通过电解得到的铝.
重要通过这个方程进行：2Al2O3==4Al+3O2。
阳极：2O2ˉ-4eˉ=O2↑
阴极:Al3+ +3eˉ=Al
铝电解工艺流程图
铝电解工艺流程：
现代铝工业生产采用冰晶石—氧化铝融盐电解法。熔融冰晶石是溶剂，氧化铝作为溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在950℃—970℃下，在电解槽内的两极上进行电化学反应，既电解。阳极产物主要是二氧化碳和一氧化碳气体，其中含有一定量的氟化氢等有害气体和固体粉尘。为保护环境和人类健康需对阳极气体进行净化处理，除去有害气体和粉尘后排入大气。阴极产物是铝液，铝液通过真空抬包从槽内抽出，送往铸造车间，在保温炉内经净化澄清后，浇铸成铝锭或直接加工成线坯.型材等。其生产工艺流程如下图：
氧化铝 氟化盐 碳阳极 直流电
↓ ↓ ↓ ↓
↓
排出 阳极气体------ 电解槽
↑ ↓ ↓
废气 ← 气体净化 铝 液
↓ ↓
回收氟化物 净化澄清-----------------------
↓ ↓ ↓
返回电解槽
浇注 轧制或铸造
↓ ↓
铝锭 线坯或型材 [编辑本段]电解铝行业发展情况自1954年10月我国第一家电解铝厂抚顺铝厂开始生产电解铝以来,到1992年用了近40年的时间,我国电解铝产量才突破100万吨,达到109.6万吨。即使在“优先发展铝”的20世纪90年代,我国电解铝产量从1995年的187万吨,增长到2000年才283万吨,也需要5年的时间,这一时期的年平均增长率为11.2%。
而2002年到2007年,我国电解铝产量年平均增长率达到让世人惊讶的29.7%,每年增加的电解铝产量均超过100万吨。同时,由于2007年全球电解铝产量的增速已超出消费量增速2个百分点,致使全年供应过剩了40万吨。与全球市场相仿,2007年国内电解铝市场也是供大于求的局面,估计市场过剩约30万吨。今年以来,我国经济发展速度放缓,对铝的需求减少,8月份以来,国内市场铝的库存量不断增加,目前已超过40万吨。由于房地产行业的萎靡不振,使占消费总量35%左右的铝型材销售受阻,汽车行业也是近年来消费铝的大户,但也因增速放缓对铝的需求下降,明显的铝轮毂及其合金销量大减。

8、铝铸造路径上过滤铝液为什么先用过滤板再使用管式过滤进行过滤？

管式过滤器更能过滤微米级杂物，过滤更加纯净的滤铝液，因为管壁是微米孔径 容易堵塞，所以要先用板式过滤一大部分铝液中较大颗粒的杂物。
有的铝厂在保温炉出口先用过滤网挡住较大颗粒杂物，再过板式过滤器或者深床过滤器，再过管式过滤器，这是真对高端铝产品使用方式