一种液态金属熔体搅拌装置

1.本发明涉及一种搅拌装置，尤其是一种液态金属熔体搅拌装置。


背景技术：

2.搅拌在金属铸造过程中起着至关重要的作用，它能够减轻和改善成分偏析，也能够提高材料成分和组织的均匀性，通过搅拌就能对合金熔体进行预处理,达到控制凝固组织的目的，常见的搅拌方法有机械搅拌、电磁搅拌、气体搅拌、机械振动和超声波振动等，而利用以上方法的装置就是搅拌装置。
3.但现有这些装置大多存在一些弊端，那就是高温液态金属从上方倾倒口倒进搅拌装置时会对搅拌装置的壳体底部造成一定的冲击，造成搅拌装置壳体底部的损坏，缩短搅拌装置的使用寿命，为此，我们提出一种能够延长使用寿命的液态金属熔体搅拌装置。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种液态金属熔体搅拌装置，解决了现有技术中存在的上述背景技术提及的问题。
5.本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：包括基本组件、搅拌组件和缓冲组件，基本组件包括壳体、上盖和多个吊耳，壳体是上方敞口、下方设置有出水口的桶状结构，且用于盛放高温液态金属，出水口下方设置有滑动水口，上盖可开合设置在壳体上方，上盖是半盖结构，搅拌组件设置在壳体内部位于远离出水口的一侧，且用于通过机械结构达成搅拌，缓冲组件设置在倾倒口下方，且用于减缓从倾倒口倾倒下来的高温液态金属对壳体底部的冲击。
6.为了实现机械搅拌，搅拌组件包括搅拌轴、减速电机和多个搅拌叶片，减速电机设置在上盖上方，搅拌轴的上端连接减速电机，搅拌轴的下部穿过上盖伸入壳体中，多个搅拌叶片间隔设置在搅拌轴的下部，搅拌轴和搅拌叶片均采用耐火耐高温材料制备。
7.为了形成小涡流同时减缓从壳体上方倾倒口倾倒下来的高温液态金属对壳体底部的冲击，缓冲组件包括接水座和多个螺旋筋板，接水座设置在倾倒口下方，接水座是上下均敞口的u形筒状结构，且下端和壳体接触，接水座用铝镁碳砖砌筑，且外围涂覆钢包耐火耐高温涂料，多个螺旋筋板间隔且螺旋设在接水座内壁上，螺旋筋板用铝镁碳砖砌筑，且外围涂覆钢包耐火耐高温涂料。
8.为了辅助搅拌组件形成大涡流，u形筒状结构的开口朝向搅拌组件所在的方向，u形筒状结构的底端设置有倾斜的垫板，垫板用铝镁碳砖砌筑，垫板的倾斜方向和u形筒状结构的开口朝向相同，垫板外围涂覆钢包耐火耐高温涂料。
9.为了保证适用于高温情形，壳体包括从外向内依次设置的外壳、永久层和工作层，出水口内壁上环圈贴附有水口砖。
10.本发明采用上述结构，具有以下的优点：
11.1.设置基本组件、搅拌组件和缓冲组件，基本组件用于盛放高温液态金属，搅拌组
件用于通过机械结构达成搅拌，缓冲组件用于减缓从倾倒口倾倒下来的高温液态金属对壳体底部的冲击，在倾倒口下方设置接水座，有效保护了壳体的底部，延长了壳体的使用寿命；
12.2.通过接水座和多个螺旋筋板配合，先通过接水座减缓对壳体底部的冲击，再利用高温液态金属从倾倒口倾倒产生的冲击力，形成小涡流，通过小涡流引发的螺旋蔓延至整个壳体内部，再配合搅拌组件的搅动形成大涡流，使得大涡流的形成稳定可靠，搅拌彻底；
13.3.利用减速电机带动搅拌轴和多个搅拌叶片转动从而带动高温液态金属旋转，与小涡流形成相同旋向的旋转流，这两个旋转流相互促进，有效实现高温液态金属的充分搅拌。
附图说明
14.图1为本发明的主视全剖结构示意图；
15.图2为本发明的俯视结构示意图。
16.图中，1、外壳；2、永久层；3、工作层；4、搅拌叶片；5、搅拌轴；6、接水座；7、螺旋筋板；8、上盖；9、减速电机；10、吊耳；11、水口砖；12、滑动水口；13、垫板。
具体实施方式
17.为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。
18.如图1所示，整体包括基本组件、搅拌组件和缓冲组件，基本组件包括壳体、上盖8和多个吊耳10，壳体是上方敞口、下方一体设有出水口的桶状结构，且用于盛放高温液态金属，出水口下方安装有滑动水口12，上盖8可开合安装在壳体上方，上盖8是半盖结构，为了保证适用于高温情形，壳体包括从外向内依次分布的外壳1、永久层2和工作层3，出水口内壁上环圈贴附有水口砖11；
19.搅拌组件安装在壳体内部位于远离出水口的一侧，且用于通过机械结构达成搅拌，为了实现机械搅拌，搅拌组件包括搅拌轴5、减速电机9和多个搅拌叶片4，减速电机9安装在上盖8上方，搅拌轴5的上端连接减速电机9，搅拌轴5的下部穿过上盖8伸入壳体中，多个搅拌叶片4间隔并按层套装在搅拌轴5的下部，搅拌轴5和搅拌叶片4均采用耐火耐高温材料制备；
20.缓冲组件安装在倾倒口下方，且用于减缓从倾倒口倾倒下来的高温液态金属对壳体底部的冲击，为了形成小涡流同时减缓从壳体上方倾倒口倾倒下来的高温液态金属对壳体底部的冲击，缓冲组件包括接水座6和多个螺旋筋板7，接水座6一体设在壳体内且位于倾倒口下方，如图2所示，接水座6是上下均敞口的u形筒状结构，且下端和壳体接触，接水座6用铝镁碳砖砌筑，且外围涂覆钢包耐火耐高温涂料，多个螺旋筋板7间隔且螺旋设在接水座6内壁上，且用于减缓从壳体上方倾倒下来的高温液态金属对接水座6的冲击并形成搅拌小涡流，螺旋筋板7用铝镁碳砖砌筑，且外围涂覆钢包耐火耐高温涂料；
21.为了辅助搅拌组件形成大涡流，u形筒状结构的开口朝向搅拌组件所在的方向，u形筒状结构的底端一体设有倾斜的垫板13，垫板13用铝镁碳砖砌筑，垫板13的倾斜方向和u
形筒状结构的开口朝向相同，垫板13外围涂覆钢包耐火耐高温涂料。
22.工作原理：小涡流形成：高温液态金属从倾倒口倾倒下来，首先接触接水座6，落入接水座6围成的空间，在接水座6的空间中受到多个螺旋筋板7的阻挡，在减缓高温液态金属对接水座6的冲击的同时，通过螺旋的方向使得高温液态金属顺着螺旋筋板7的螺旋方向形成小涡流的转动；
23.大涡流形成：小涡流很快随着高温液态金属的不停倾倒装满接水座6围成的空间并从该空间中溢出进入壳体中，小涡流逐渐扩大，同时开启减速电机9，带动搅拌轴5和多个搅拌叶片4转动，随着搅拌叶片4的搅动再配合小涡流的转动方向逐步形成大涡流使高温液态金属得到充分搅拌；
24.u形筒状结构的设计使得小涡流能够快速溢出到达壳体内，能够很快的辅助搅拌组件形成大涡流，倾斜的垫板13也进一步减缓了高温液态金属的对接水座6底壁的冲击。
25.其中，上述的永久层2、工作层3、减速电机9、水口砖11、滑动水口12、铝镁碳砖、钢包耐火耐高温涂料和耐火耐高温材料均是现有技术。
26.上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
27.本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。


技术特征：
1.一种液态金属熔体搅拌装置，其特征在于：包括基本组件、搅拌组件和缓冲组件，所述基本组件包括壳体、上盖和多个吊耳，所述壳体是上方敞口、下方设置有出水口的桶状结构，且用于盛放高温液态金属，所述出水口下方设置有滑动水口，所述上盖可开合设置在所述壳体上方，所述上盖是半盖结构，所述搅拌组件设置在所述壳体内部位于远离所述出水口的一侧，且用于通过机械结构达成搅拌，所述缓冲组件设置在倾倒口下方，且用于减缓从倾倒口倾倒下来的高温液态金属对壳体底部的冲击。2.根据权利要求1所述的液态金属熔体搅拌装置，其特征在于：所述搅拌组件包括搅拌轴、减速电机和多个搅拌叶片，所述减速电机设置在所述上盖上方，所述搅拌轴的上端连接所述减速电机，所述搅拌轴的下部穿过所述上盖伸入所述壳体中，多个所述搅拌叶片间隔设置在所述搅拌轴的下部，所述搅拌轴和搅拌叶片均采用耐火耐高温材料制备。3.根据权利要求2所述的液态金属熔体搅拌装置，其特征在于：所述缓冲组件包括接水座和多个螺旋筋板，所述接水座设置在倾倒口下方，所述接水座是上下均敞口的u形筒状结构，且下端和所述壳体接触，所述接水座用铝镁碳砖砌筑，且外围涂覆钢包耐火耐高温涂料，多个所述螺旋筋板间隔且螺旋设在所述接水座内壁上，所述螺旋筋板用铝镁碳砖砌筑，且外围涂覆钢包耐火耐高温涂料。4.根据权利要求3所述的液态金属熔体搅拌装置，其特征在于：所述u形筒状结构的开口朝向所述搅拌组件所在的方向，所述u形筒状结构的底端设置有倾斜的垫板，所述垫板用铝镁碳砖砌筑，所述垫板的倾斜方向和所述u形筒状结构的开口朝向相同，所述垫板外围涂覆钢包耐火耐高温涂料。5.根据权利要求4所述的液态金属熔体搅拌装置，其特征在于：所述壳体包括从外向内依次设置的外壳、永久层和工作层，所述出水口内壁上环圈贴附有水口砖。

技术总结
本发明公开了一种液态金属熔体搅拌装置，主要涉及搅拌装置技术领域，包括基本组件、搅拌组件和缓冲组件，基本组件用于盛放高温液态金属，搅拌组件设置在壳体内部位于远离出水口的一侧，且用于通过机械结构达成搅拌，缓冲组件设置在倾倒口下方，且用于减缓从倾倒口倾倒下来的高温液态金属对壳体底部的冲击。本发明有效保护了壳体的底部，延长了壳体的使用寿命；通过接水座和多个螺旋筋板配合，利用高温液态金属从倾倒口倾倒产生的冲击力，形成小涡流，通过小涡流引发的螺旋蔓延至整个壳体内部，再配合搅拌组件的搅动形成大涡流，使得大涡流的形成稳定可靠，搅拌彻底。搅拌彻底。搅拌彻底。


技术研发人员：王自东 王艳林 陈晓华 綦才 郑志浩 朱谕至 秦军伟 陈祥楷 潘士伟
受保护的技术使用者：北京科技大学
技术研发日：2022.02.28
技术公布日：2022/5/25