除气机除气机意义

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。

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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。

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。

三：铝熔体在线除气

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。

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

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。

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。

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。

（1） 对活性气体的抽除

对N2、O2、CO和CO2等气体的排除主要靠淀积于阳极筒内壁上的钛膜的化学吸附。

（2） 对氢气的抽除

对氢气的抽除有化学吸附，也有扩散、吸收、溶解作用。

（3） 对惰性气体的抽除

对惰性气体的排除，主要靠离子“掩埋”，被电离的惰性气体的离子轰击阴极时，有以下三种情况：

a、离子直接打入阴极内，或打入阴极边缘对面的阳极板上的钛淀积层内；

b、斜射的离子切入阴极表面，离子和钛一起被掀掉而沉积在阴极板的周围或其它地方；

c、离子没有打入板内，但是从阴极得到电子而复合为中性原子，然后又反射到阳极内表面的钛膜中。

压气机喘振是气流沿压气机轴线方向发生的低频率、高振幅的振荡现象。压气机喘振是多级轴流式压气机始终要面对的课题 。