铝及铝合金熔体电磁过滤复合净化装置 本发明涉及的是一种铝及铝合金熔体净化装置，特别是一种铝及铝合金熔体电磁过滤复合净化装置，属于铸造领域。
近年来，电磁过滤(或电磁分离)净化技术得到了广泛的研究，其中外加交变磁场实施起来最为方便，这种方案的最大优点是熔体净化时，与熔体不发生接触，无环境污染问题；分离效率对夹杂颗粒粒径的依赖型最小，只要外加磁场的磁感应强度足够大，粒径的夹杂能被高效地去除。利用外加高频交变磁场净化铝熔体的工艺最早由EI-Kaddah提出，并由其于1987年将该装置申请了美国专利，专利号为：US4909836，这项技术方案是磁场从单侧方向施加，其最大优点是外加磁场的施加和磁感应强度大小的调节方便，但是同时也带来问题，即位于施加磁场另一侧的大部分区域磁场很弱，细小夹杂的去除效率受到很大影响。
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种铝及铝合金熔体电磁过滤复合净化装置。
本发明的技术方案如下：铝及铝合金熔体电磁过滤复合净化装置主要包括过滤和气体精炼复合净化装置和电磁分离装置两部分，电磁分离装置的多通道直孔分离器的两端分别插在复合净室和熔体引出槽的底部，相互连接成一个整体。熔体在经过两级过滤和气体精炼复合净化处理后，进入电磁分离装置，以分离现微细的夹杂。
过滤和气体精炼复合净化装置主要包括：前端导流槽、复合净化室、两级泡沫陶瓷过滤板、脉冲气流入口和微孔陶瓷块，前端导流槽将铝合金熔体从熔化炉中引入本装置的复合净化室中，两级过滤板中，第一级过滤板置于复合净化室中部，规格为10～20ppi；第二级过滤板置于复合净化室与直孔分离器连接处，规格为20～30ppi。脉冲气流入口和微孔陶瓷块均位于复合净化室的垂直流道底部，微细气泡在微孔陶瓷块上端产生并进入垂直流道。
电磁分离装置主要包括：高频感应线圈和多通道直孔分离器，圆筒状的高频感应线圈套在直孔分离器外部后，直孔分离器两端分别与复合净化室和熔体引出槽相连接。其中多通道直孔分离器用耐火材料制成，具有较好的抗热震性，在净化过程中不易产生裂纹；同时还有较好的溃散性，更换下来的分离器经破碎处理后可作为建筑材料，对环境地污染小。分离器直孔的横截面形状以圆形为主，采用效率更高的正方形通孔。
铝及铝合金熔体由前流槽导入本净化装置前端侧面，通过第一级泡沫陶瓷过滤板(10～20ppi)，大部分粗大的非金属夹杂物被捕获；以脉冲方式产生的惰性气体通过由多孔陶瓷块构成的微细气泡发生装置，形成直径在0.1～1mm范围内的微米级气泡，与下行进入垂直的气体净化通道的铝合金熔体充分接触，吸附熔体中的氢，同时，在上升过程中气泡还与熔体中的非金属夹杂碰撞，吸附并携带其上浮到熔体上表面，形成熔渣；经过除气处理，熔体继续前行，通过第二级泡沫陶瓷过滤板(20～30ppi)，此时熔体中粒径大于20μm的非金属夹杂基本上被去除。接着熔体进入电磁过滤分离器，在流经分离器的过程中，熔体会受到指向圆孔中心方向的电磁体积力作用，而非金属夹杂由于与熔体在导电性上的差异，会受到相反方向的电磁挤压力作用，并向分离器壁运动。控制熔体流动速度为10mm/s，则在外加磁感应强度为0.1T、频率为20kHz的磁场中，内径为10mm的100mm长分离器内，电磁力作用时间达到10s，可以使熔体中80％以上粒径小于10μm的夹杂运动到分离器壁并去除。综合除气和除杂两种功能，本净化装置可以使铝及铝合金熔体中气体和杂质的含量达到工业生产的纯净度要求：10μm以下的非金属夹杂含量少于0.02％，氢含量为0.08ml/100gAl以下。
本发明具有实质性特点和显著进步，用本发明的多孔陶瓷板产生的微细惰性气体气泡尺寸达到0.1～1mm，可以使气泡与熔体充分接触，提高熔体中氢的扩散析出率，使最终氢含量降至0.08ml/100gAl以下水平；两级泡沫陶瓷过滤板阻挡熔体中粗大的夹杂，最后通过电磁过滤分离器，利用电磁力连续地分离去除熔体中的小粒径夹杂，使熔体中小于10μm的非金属夹杂的含量降到0.02％的水平。
以下结合附图对本发明作进一步描述：
图1本发明结构示意图(一)
图2本发明结构示意图(二)
如图1和图2所示，本发明主要包括：过滤和气体精炼复合净化装置和电磁分离装置两部分，电磁分离装置多通道直孔分离器9的两端分别插在复合净室2和熔体引出槽7的底部，相互连接成一个整体。熔体在经过两级过滤和气体精炼复合净化处理后，进入电磁分离装置，以分离现微细的夹杂。过滤和气体精炼复合净化装置的主要包括：前端导流槽6、复合净化室2、两级泡沫陶瓷过滤板1和3、脉冲气流入口5和微孔陶瓷块4，前端导流槽6将铝合金熔体从熔化炉中引入本装置的复合净化室2中，两级过滤板中，第一级过滤板1置于复合净化室2中部，规格为10～20ppi，第二级过滤板3置于复合净化室2与直孔分离器9连接处，规格为20～30ppi。脉冲气流入口5和微孔陶瓷块4均位于复合净化室2的垂直流道底部，微细气泡在微孔陶瓷块4上端产生并进入垂直流道。
电磁分离装置主要包括：高频感应线圈8和多通道直孔分离器9，圆筒状的高频感应线圈套在直孔分离器9外部后，直孔分离器9两端分别与复合净化室2和熔体引出槽7相连接。其中多通道直孔分离器9用耐火材料制成，具有较好的抗热震性，在净化过程中不易产生裂纹；同时还有较好的溃散性，更换下来的分离器9经破碎处理后可作为建筑材料，对环境的污染小。分离器9的直孔的横截面形状以圆形为主，或采用效率更高的正方形通孔。