本发明公开一种气体加热自动深度净化铝锂合金熔体的装置，包括液态氩气供气系统、气体加热装置和熔体净化系统；熔体净化系统包括外坩埚、净化炉和内坩埚；氩气管从外坩埚右侧底部进入环形空腔中，并从外坩埚左侧底部伸出；从外坩埚左侧底部伸出的氩气管通过三通阀分为三根管道；三根管道中的两根连接至外腔室，三根管道中的一根穿过外坩埚盖和内坩埚盖伸入内坩埚内部的内腔室；内坩埚内由上至下依次设置有第一陶瓷过滤板和第二陶瓷过滤板；本发明采用气体加热装置和净化炉加热的两次加热方法对低温氩气进行加热，以减小熔体的温度波动，再通过均匀吹氩的方式对铝锂合金熔体进行深度净化，大幅降低熔体中的夹杂及氢含量。
1.一种气体加热自动深度净化铝锂合金熔体的装置，其特征在于，包括液态氩气供气系统（100）、气体加热装置（200）和熔体净化系统（300），所述液态氩气供气系统（100）通过氩气管与熔体净化系统（300）连接，所述氩气管经过所述气体加热装置（200）；
所述熔体净化系统（300）包括外坩埚（7）、净化炉（8）和内坩埚（11）；所述外坩埚（7）内侧设置有外坩埚内壁（71），外坩埚内壁（71）与外坩埚（7）之间形成外腔室（72）；所述净化炉（8）设置在外坩埚内壁（71）内侧，外坩埚内壁（71）与净化炉（8）之间具有环形空腔；所述内坩埚（11）设置在净化炉（8）内部，所述内坩埚（11）上设置有内坩埚盖（17），所述外坩埚（7）上设置有外坩埚盖（16），外坩埚盖（16）上开有弧形逸气槽（163）；
所述氩气管从外坩埚（7）右侧底部进入所述环形空腔中，并从外坩埚（7）左侧底部伸出；从外坩埚（7）左侧底部伸出的氩气管通过三通阀分为三根管道；所述三根管道中的两根连接至外腔室（72），通过外坩埚（7）进入外腔室（72）左右两侧的氩气管出气口略高于外腔室（72）的底面；所述三根管道中的一根氩气管通过弧形逸气槽（163）和内坩埚盖（17）进入内腔室（12）中，所述氩气管的出气口低于内坩埚盖（17）的下表面；所述内坩埚（11）内由上至下依次设置有第一陶瓷过滤板（10）和第二陶瓷过滤板（9）；
所述内坩埚（11）、净化炉（8）和外坩埚内壁（71）的上部设有第一单向阀（22），底部设有第二单向阀（23）；所述第一单向阀（22）的安装高度高于第一陶瓷过滤板（10），流体通过第一单向阀（22）只能从外腔室（72）进入内腔室（12）中；所述第二单向阀（23）安装在内坩埚（11）的底部，流体通过第二单向阀（23）只能内腔室（12）进入外腔室（72）中；所述净化炉（8）的内部设有加热电阻丝，所述氩气管按照双螺旋缠绕的方式固定在净化炉（8）的外壁上。
2.根据权利要求1所述的一种气体加热自动深度净化铝锂合金熔体的装置，其特征在于，所述气体加热装置（200）和熔体净化系统（300）之间的氩气管上安装有第一气体测温计（1）和安全阀（2）；从外坩埚（7）左侧底部伸出的氩气管上设置有第二气体测温计（6）；所述三根管道上分别设置有第一气体流量计（3）、第二气体流量计（4）和第三气体流量计（5）。
3.根据权利要求1所述的一种气体加热自动深度净化铝锂合金熔体的装置，其特征在于，所述内坩埚（11）顶部内壁的圆周方向上分别设有3个内坩埚导向槽（111）和限位斜槽（112），所述内坩埚（11）顶部的凸台上设有密封槽（113），所述内坩埚（11）的内壁上开有内坩埚限位槽（114）；
所述内坩埚（11）顶部的凸台上安装内坩埚盖（17），所述内坩埚盖（17）底部和内坩埚（11）顶部凸台上的密封槽（113）之间安装有金属密封圈（19）；所述内坩埚盖（17）上设有内坩埚盖把手（171），在内坩埚盖（17）的外侧圆周上设有3个内坩埚盖限位块（172），通过所述
3个内坩埚盖限位块（172）分别与内坩埚（11）顶部内壁圆周方向上的3个内坩埚导向槽（111）对齐，将内坩埚盖（17）置于内坩埚（11）顶部的凸台上，转动内坩埚盖把手（171）使内坩埚盖限位块（172）进入限位斜槽（112），通过限位斜槽（112）作用在内坩埚盖（17）上的预压力实现内坩埚盖（17）和内坩埚（11）之间的密封；所述第二陶瓷过滤板（9）通过内坩埚限位槽（114）安装在内坩埚（11）的下部，所述第一陶瓷过滤板（10）通过内坩埚限位槽（114）安装在内坩埚（11）的上部。
4.根据权利要求3所述的一种气体加热自动深度净化铝锂合金熔体的装置，其特征在于，所述内坩埚（11）的内壁圆周方向上均匀开有6个内坩埚限位槽（114），其中均匀间隔的3个内坩埚限位槽（114）的深度至内坩埚（11）的下部，剩余均匀间隔的3个内坩埚限位槽（114）的深度至内坩埚（11）的上部，所述第二陶瓷过滤板（9）和第一陶瓷过滤板（10）在外侧圆周上分别设有3个限位块，与内坩埚限位槽（114）配合固定第二陶瓷过滤板（9）和第一陶瓷过滤板（10）；第二陶瓷过滤板（9）的孔径为10目，第一陶瓷过滤板（10）的孔径为30目。
5.根据权利要求1所述的一种气体加热自动深度净化铝锂合金熔体的装置，其特征在于，所述外坩埚（7）顶部内侧圆周上设有的3个外坩埚限位块（73），通过所述外坩埚限位块（73）固定外坩埚盖（16）；所述外坩埚盖（16）上设有测氢计安装孔（161）、第二热电偶安装孔（162）、熔体限位计安装孔（165）、漏斗安装孔（166），在外坩埚盖（16）上还设有外坩埚盖把手（164）；
所述外坩埚盖（16）上设置有第一热电偶（15），所述第一热电偶（15）与弧形逸气槽（163）之间间隙配合；所述外坩埚盖（16）的外侧圆周上设有三个外坩埚盖导向槽（167）和外坩埚盖限位槽（168）；通过外坩埚盖（16）外侧圆周上的三个外坩埚盖导向槽（167）分别与外坩埚（7）顶部内测圆周上的3个外坩埚限位块（73）对齐，转动外坩埚盖把手（164）使外坩埚限位块（73）进入外坩埚盖限位槽（168）实现外坩埚盖（16）的安装。
6.根据权利要求5所述的一种气体加热自动深度净化铝锂合金熔体的装置，其特征在于，所述外坩埚（7）的底部安装有泄流管（25），在泄流管（25）上安装有泄流阀（24），溢流阀（18）通过锥螺纹安装在内坩埚盖（17）的顶部。
7.根据权利要求6所述的一种气体加热自动深度净化铝锂合金熔体的装置，其特征在于，熔体限位计（21）、第二热电偶（14）和测氢计（13）分别通过螺纹连接在外坩埚盖（16）上的熔体限位计安装孔（165）、第二热电偶安装孔（162）、测氢计安装孔（161）；所述熔体限位计（21）的底端高于第一单向阀（22），第一热电偶（15）的底端高于第一陶瓷过滤板（10）的上表面，第二热电偶（14）和测氢计（13）的底端低于第一单向阀（22）；漏斗（20）和漏斗安装孔（166）之间间隙配合。
8.根据权利要求7所述的一种气体加热自动深度净化铝锂合金熔体的装置，其特征在于，进入外腔室（72）底部的氩气管和外坩埚（7）之间，进入内腔室（12）的氩气管、第一热电偶（15）和内坩埚盖（17）之间，第一单向阀（22）、第二单向阀（23）和内坩埚（11）、净化炉（8）、外坩埚内壁（71）之间，泄流管（25）和外坩埚（7）外壁之间均安装有耐高温密封圈。
一种气体加热自动深度净化铝锂合金熔体的装置
技术领域
[0001] 本发明涉及有色合金熔体铸造领域，具体涉及一种气体加热自动深度净化铝锂合金熔体的装置。
背景技术
[0002] 铝锂合金作为一类低密度、高弹性模量、高比强度和比刚度的新型铝合金，广泛应用于航空航天领域。截至目前，铝锂合金的制备主要依靠熔体铸造的方法，但是由于液态下的铝锂合金活性高，极易与空气中的氧气、水蒸气发生反应，形成的氧化物夹杂增大了铸件的缺陷倾向、降低了合金的流动性和充型能力，严重影响着材料各项性能。此外，熔炼过程中会有大量的氢进入熔体，对其含量若不加以控制，制备的铝锂合金铸锭会形成大量的气孔，削弱铸件的加工性能和连续承力性能，同时过多的氢含量也会破坏铝锂合金的塑性，形成氢脆效应。
[0003] 气泡浮游法是除氢的主要方式，其利用熔体中氢的分压差将氢收集至惰性气体最终浮游离开熔体实现除气。目前铝锂合金净化的主要方法是静置炉内抽低真空，对熔体吹氩搅拌，这种方法的净化效率低，且氩气在储存时为低温液态，将其大量通入700余摄氏度的铝锂熔体中会使与喷嘴接触处的熔体温度迅速降低，降低了熔体温度场的均匀性，同时也会对炉内的温控系统造成很大影响。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种气体加热自动深度净化铝锂合金熔体的装置，采用气体加热装置和净化炉加热的两次加热方法对低温氩气进行加热，以减小熔体的温度波动，再通过均匀吹氩的方式对铝锂合金熔体进行深度净化，大幅降低熔体中的夹杂及氢含量。
[0005] 本发明提供一种气体加热自动深度净化铝锂合金熔体的装置，包括液态氩气供气系统、气体加热装置和熔体净化系统，所述液态氩气供气系统通过氩气管与熔体净化系统连接，所述氩气管经过所述气体加热装置；
[0006] 所述熔体净化系统包括外坩埚、净化炉和内坩埚；所述外坩埚内侧设置有外坩埚内壁，外坩埚内壁与外坩埚之间形成外腔室；所述净化炉设置在外坩埚内壁内侧，外坩埚内壁与净化炉之间具有环形空腔；所述内坩埚设置在净化炉内部，所述内坩埚上设置有内坩埚盖，所述外坩埚上设置有外坩埚盖；
[0007] 所述氩气管从外坩埚右侧底部进入所述环形空腔中，并从外坩埚左侧底部伸出；从外坩埚左侧底部伸出的氩气管通过三通阀分为三根管道；所述三根管道中的两根连接至外腔室，所述三根管道中的一根穿过外坩埚盖和内坩埚盖伸入内坩埚内部的内腔室；所述内坩埚内由上至下依次设置有第一陶瓷过滤板和第二陶瓷过滤板。
[0008] 进一步地，所述气体加热装置和熔体净化系统之间的氩气管上安装有第一气体测温计和安全阀；从外坩埚左侧底部伸出的氩气管上设置有第二气体测温计；所述三根管道上分别设置有第一气体流量计、第二气体流量计和第三气体流量计。
[0009] 进一步地，所述内坩埚顶部内壁的圆周方向上分别设有3个内坩埚导向槽和限位斜槽，所述内坩埚顶部的凸台上设有密封槽，所述内坩埚的内壁上开有内坩埚限位槽；
[0010] 所述内坩埚顶部的凸台上安装内坩埚盖，所述内坩埚盖底部和内坩埚顶部凸台上的密封槽之间安装有金属密封圈；所述内坩埚盖上设有内坩埚盖把手，在内坩埚盖的外侧圆周上设有3个内坩埚盖限位块，通过所述3个内坩埚盖限位块分别与内坩埚顶部内壁圆周方向上的3个内坩埚导向槽对齐，将内坩埚盖置于内坩埚顶部的凸台上，转动内坩埚盖把手使内坩埚盖限位块进入限位斜槽，通过限位斜槽作用在内坩埚盖上的预压力实现内坩埚盖和内坩埚之间的密封；所述第二陶瓷过滤板通过内坩埚限位槽安装在内坩埚的下部，所述第一陶瓷过滤板通过内坩埚限位槽安装在内坩埚的上部。
[0011] 进一步地，所述内坩埚的内壁圆周方向上均匀开有6个内坩埚限位槽，其中均匀间隔的3个内坩埚限位槽的深度至内坩埚的下部，剩余均匀间隔的3个内坩埚限位槽的深度至内坩埚的上部，所述第二陶瓷过滤板和第一陶瓷过滤板在外侧圆周上分别设有3个限位块，与内坩埚限位槽配合固定第二陶瓷过滤板和第一陶瓷过滤板；第二陶瓷过滤板的孔径为10目，第一陶瓷过滤板的孔径为30目。
[0012] 进一步地，所述外坩埚顶部内侧圆周上设有的3个外坩埚限位块，通过所述外坩埚限位块固定外坩埚盖；所述外坩埚盖上设有测氢计安装孔、第二热电偶安装孔、熔体限位计安装孔、漏斗安装孔，在外坩埚盖上还设有外坩埚盖把手，并开有弧形逸气槽；
[0013] 所述外坩埚盖上设置有第一热电偶，所述第一热电偶与弧形逸气槽之间间隙配合；所述外坩埚盖的外侧圆周上设有三个外坩埚盖导向槽和外坩埚盖限位槽；通过外坩埚盖外侧圆周上的三个外坩埚盖导向槽分别与外坩埚顶部内测圆周上的3个外坩埚限位块对齐，转动外坩埚盖把手使外坩埚限位块进入外坩埚盖限位槽实现外坩埚盖的安装。
[0014] 进一步地，所述三根管道中的一根氩气管通过弧形逸气槽和内坩埚盖进入内腔室中，所述氩气管的出气口低于内坩埚盖的下表面；通过外坩埚进入外腔室左右两侧的氩气管出气口略高于外腔室的底面。
[0015] 进一步地，所述内坩埚、净化炉和外坩埚内壁的上部设有第一单向阀，底部设有第二单向阀；所述外坩埚的底部安装有泄流管，在泄流管上安装有泄流阀，溢流阀通过锥螺纹安装在内坩埚盖的顶部。
[0016] 进一步地，所述第一单向阀的安装高度高于第一陶瓷过滤板，流体通过第一单向阀只能从外腔室进入内腔室中；所述第二单向阀安装在内坩埚的底部，流体通过第二单向阀只能内腔室进入外腔室中；所述净化炉的内部设有加热电阻丝，所述氩气管按照双螺旋缠绕的方式固定在净化炉的外壁上。
[0017] 进一步地，熔体限位计、第二热电偶和测氢计分别通过螺纹连接在外坩埚盖上的熔体限位计安装孔、第二热电偶安装孔、测氢计安装孔；所述熔体限位计的底端高于第一单向阀，第一热电偶的底端高于第一陶瓷过滤板的上表面，第二热电偶和测氢计的底端低于第一单向阀；漏斗和漏斗安装孔之间间隙配合。
[0018] 进一步地，进入外腔室底部的氩气管和外坩埚之间，进入内腔室的氩气管、第一热电偶和内坩埚盖之间，第一单向阀、第二单向阀和内坩埚、净化炉、外坩埚内壁之间，泄流管和外坩埚外壁之间均安装有耐高温密封圈。
[0019] 本发明的有益效果如下：本发明提供一种气体加热自动深度净化铝锂合金熔体的装置，对氩气进行双级加热，在氩气进入熔体净化系统之前进行预热，以减少过冷的氩气对熔体温度场的均匀性和炉内温控系统产生不利影响，且利用净化炉对熔体加热后的余热对氩气进行二次加热，有效提高了热能的利用效率；本发明的装置采用内外双层结构实现熔体循环净化，净化炉安装在外坩埚和内坩埚之间，实现同时对内腔室加热、外腔室保温的双重作用，也可有效提高热能的利用效率。在循环净化过程中可实现自动化，无需额外操作，本装置通过双级预热氩气和双级过滤夹杂实现对铝锂合金熔体深度除氢除杂，为高质量制备铝锂合金铸锭奠定基础。
附图说明
[0020] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021] 图1为本发明实施例中一种气体加热自动深度净化铝锂合金熔体的装置的结构示意图；
[0022] 图2为图1中的熔体净化系统结构示意图；
[0023] 图3为图2中内坩埚的结构示意图；
[0024] 图4为图2中外坩埚盖的结构示意图；
[0025] 图示说明：100‑液态氩气供气系统；200‑气体加热装置；300‑熔体净化系统；1‑第一气体测温计；2‑安全阀；3‑第一气体流量计；4‑第二气体流量计；5‑第三气体流量计；6‑第二气体测温计；7‑外坩埚；71‑外坩埚内壁；72‑外腔室；73‑外坩埚限位块；8‑净化炉；9‑第二陶瓷过滤板；10‑第一陶瓷过滤板；11‑内坩埚；111‑内坩埚导向槽；112‑限位斜槽；113‑密封槽；114‑内坩埚限位槽；12‑内腔室；13‑测氢计；14‑第二热电偶；15‑第一热电偶；16‑外坩埚盖；161‑测氢计安装孔；162‑第二热电偶安装孔；163‑弧形逸气槽；164‑外坩埚盖把手；165‑熔体限位计安装孔；166‑漏斗安装孔；167‑外坩埚盖导向槽；168‑外坩埚盖限位槽；17‑内坩埚盖；171‑内坩埚盖把手；172‑内坩埚盖限位块；18‑溢流阀；19‑金属密封圈；20‑漏斗；21‑熔体限位计；22‑第一单向阀；23‑第二单向阀；24‑泄流阀；25‑泄流管。
具体实施方式
[0026] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0027] 为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
[0028] 现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。
[0029] 请参阅图1至图4，本发明实施例提供一种气体加热自动深度净化铝锂合金熔体的装置，包括液态氩气供气系统100、气体加热装置200和熔体净化系统300，液态氩气供气系统100通过氩气管与熔体净化系统300连接，氩气管经过气体加热装置200。液态氩气供气系统100用于提供氩气，气体加热装置200用于对氩气管内的氩气进行加热。
[0030] 熔体净化系统300包括外坩埚7、净化炉8和内坩埚11。外坩埚7内侧设置有外坩埚内壁71，外坩埚内壁71与外坩埚7之间形成外腔室72。净化炉8设置在外坩埚内壁71内侧，外坩埚内壁71与净化炉8之间具有环形空腔。内坩埚11设置在净化炉8内部，内坩埚11上设置有内坩埚盖17，外坩埚7上设置有外坩埚盖16。
[0031] 具体地，内坩埚11顶部内壁的圆周方向上分别设有3个内坩埚导向槽111和限位斜槽112，内坩埚11顶部的凸台上设有密封槽113，内坩埚11的内壁上开有内坩埚限位槽114。内坩埚11顶部的凸台上安装内坩埚盖17，内坩埚盖17底部和内坩埚11顶部凸台上的密封槽
113之间安装有金属密封圈19。内坩埚盖17上设有内坩埚盖把手171，在内坩埚盖17的外侧圆周上设有3个内坩埚盖限位块172，通过3个内坩埚盖限位块172分别与内坩埚11顶部内壁圆周方向上的3个内坩埚导向槽111对齐，将内坩埚盖17置于内坩埚11顶部的凸台上，转动内坩埚盖把手171使内坩埚盖限位块172进入限位斜槽112，通过限位斜槽112作用在内坩埚盖17上的预压力实现内坩埚盖17和内坩埚11之间的密封。
[0032] 具体地，内坩埚11内由上至下依次设置有第一陶瓷过滤板10和第二陶瓷过滤板9。第二陶瓷过滤板9通过内坩埚限位槽114安装在内坩埚11的下部，第一陶瓷过滤板10通过内坩埚限位槽114安装在内坩埚11的上部。内坩埚11的内壁圆周方向上均匀开有6个内坩埚限位槽114，其中均匀间隔的3个内坩埚限位槽114的深度至内坩埚11的下部，剩余均匀间隔的
3个内坩埚限位槽114的深度至内坩埚11的上部，第二陶瓷过滤板9和第一陶瓷过滤板10在外侧圆周上分别设有3个限位块，与内坩埚限位槽114配合固定第二陶瓷过滤板9和第一陶瓷过滤板10。第二陶瓷过滤板9的孔径为10目，第一陶瓷过滤板10的孔径为30目。通过两次过滤去除铝锂合金熔体中的夹杂物。
[0033] 氩气管从外坩埚7右侧底部进入环形空腔中，并从外坩埚7左侧底部伸出。从外坩埚7左侧底部伸出的氩气管通过三通阀分为三根管道。三根管道中的两根连接至外腔室72，三根管道中的一根穿过外坩埚盖16和内坩埚盖17伸入内坩埚11内部的内腔室12。气体加热装置200和熔体净化系统300之间的氩气管上安装有第一气体测温计1和安全阀2。从外坩埚7左侧底部伸出的氩气管上设置有第二气体测温计6。三根管道上分别设置有第一气体流量计3、第二气体流量计4和第三气体流量计5。
[0034] 具体地，外坩埚7顶部内侧圆周上设有的3个外坩埚限位块73，通过外坩埚限位块73固定外坩埚盖16。外坩埚盖16上设有测氢计安装孔161、第二热电偶安装孔162、熔体限位计安装孔165、漏斗安装孔166，在外坩埚盖16上还设有外坩埚盖把手164，并开有弧形逸气槽163。外坩埚盖16上设置有第一热电偶15，第一热电偶15与弧形逸气槽163之间间隙配合。
外坩埚盖16的外侧圆周上设有三个外坩埚盖导向槽167和外坩埚盖限位槽168。通过外坩埚盖16外侧圆周上的三个外坩埚盖导向槽167分别与外坩埚7顶部内测圆周上的3个外坩埚限位块73对齐，转动外坩埚盖把手164使外坩埚限位块73进入外坩埚盖限位槽168实现外坩埚盖16的安装。三根管道中的一根氩气管通过弧形逸气槽163和内坩埚盖17进入内腔室12中，氩气管的出气口低于内坩埚盖17的下表面。通过外坩埚7进入外腔室72左右两侧的氩气管出气口略高于外腔室72的底面。外腔室72和内腔室12中的空气、氩气携带着熔体中的氢和多余的氩气从弧形逸气槽163离开熔体净化系统300。
[0035] 具体地在坩埚11、净化炉8和外坩埚内壁71的上部设有第一单向阀22，底部设有第二单向阀23。外坩埚7的底部安装有泄流管25，在泄流管25上安装有泄流阀24，溢流阀18通过锥螺纹安装在内坩埚盖17的顶部。溢流阀18与内坩埚盖17之间通过锥螺纹连接，锥螺纹具有自密封作用实现溢流阀18与内坩埚盖17之间的密封。
[0036] 第一单向阀22的安装高度高于第一陶瓷过滤板10，流体通过第一单向阀22只能从外腔室72进入内腔室12中。第二单向阀23安装在内坩埚11的底部，流体通过第二单向阀23只能内腔室12进入外腔室72中。净化炉8的内部设有加热电阻丝，氩气管按照双螺旋缠绕的方式固定在净化炉8的外壁上。净化炉8位于外坩埚7和内坩埚11之间，在净化炉8的内部设有加热电阻丝，从而实现既可对内腔室12中熔体加热，又可对外腔室72中熔体保温的双重作用。氩气管按照双螺旋缠绕的方式固定在净化炉8的外壁上，进气管单螺旋向上缠绕、出气管单螺旋向下缠绕以增大氩气在炉壁的停留时间，利于净化炉8的余热对氩气进行二次加热。
[0037] 熔体限位计21、第二热电偶14和测氢计13分别通过螺纹连接在外坩埚盖16上的熔体限位计安装孔165、第二热电偶安装孔162、测氢计安装孔161。熔体限位计21的底端高于第一单向阀22，第一热电偶15的底端高于第一陶瓷过滤板10的上表面，第二热电偶14和测氢计13的底端低于第一单向阀22。漏斗20和漏斗安装孔166之间间隙配合。
[0038] 进入外腔室72底部的氩气管和外坩埚7之间，进入内腔室12的氩气管、第一热电偶15和内坩埚盖17之间，第一单向阀22、第二单向阀23和内坩埚11、净化炉8、外坩埚内壁71之间，泄流管25和外坩埚7外壁之间均安装有耐高温密封圈。
[0039] 本发明实施例提供的气体加热自动深度净化铝锂合金熔体的装置，按照以下步骤实现气体预热及铝锂合金熔体自动深度净化：
[0040] 通过净化炉8对内腔室12进行加热、对外腔室72进行预热，直至内腔室12中的温度到700‑750℃。
[0041] 打开液态氩气供气系统100、气体加热装置200，将氩气预热至300‑400℃，通过净化炉8的余热对经过净化炉8外壁的氩气进行二次加热，二次加热出气管处的氩气温度控制在650‑750℃，安全阀2对整个加热管道内的氩气压力进行实时保护，一旦压力超过设定值，安全阀开启泄压。
[0042] 在二次加热的出气管处通过三通阀将氩气管分为三根支线管道，其中两根支线管道分别从外坩埚7左右两侧底部进入外腔室72，另一根支线管道通过弧形逸气槽163和内坩埚盖17进入内腔室12，通入一段时间氩气，直至外腔室72、内腔室12中的空气排尽。
[0043] 将熔炼完成后温度为700‑720℃的铝锂合金熔体通过漏斗20转入外腔室72中，当液面高度到达第一单向阀22的位置后，继续通入熔体，超出第一单向阀22高度部分的熔体通过第一单向阀22进入内腔室12中，当内腔室12中的熔体液面高度也到达第一单向阀22的位置后，继续通入熔体后，熔体限位计21的底端与熔体接触后形成电路连通，熔体限位计21上的指示灯被点亮，此时停止加入熔体。
[0044] 两根支线管道中的高温氩气分别对外腔室72左右两侧内的熔体进行持续喷吹净化熔体，另一根支线管道中的高温氩气持续通入内腔室12中，内腔室12中的压力增大，推动熔体经过第二单向阀23从内腔室12运动到外腔室72中，内腔室12中液面降低，外腔室72中液面升高，当熔体经过第一陶瓷过滤板10后，熔体中大尺寸杂质被过滤，当熔体经过第二陶瓷过滤板9后，熔体中小尺寸杂质被过滤，通过第一陶瓷过滤板10和第二陶瓷过滤板9实现对熔体杂质的双重过滤。
[0045] 当内腔室12中的压力达到设定值时，溢流阀18的阀门打开，内腔室12中的压力降低，外腔室72中超出第一单向阀22高度部分的熔体回流到内腔室12中，直至内腔室12和外腔室72中的液面高度再次一致，当内腔室12中的压力降低到大气压时，溢流阀18的阀门关闭，形成循环净化。
[0046] 第一气体测温计1和第二气体测温计6实时监测在净化炉8外壁进行二次加热的氩气进口温度和出口温度，根据温度反馈适当调节气体加热装置200的功率和氩气管中的气体流速，第一热电偶15和第二热电偶14实时监测内腔室12和外腔室72中的熔体温度，根据内外腔室熔体温差，通过适当调节进入内腔室12的氩气速度改变熔体循环净化的速度。
[0047] 浸没在铝锂合金熔体中的测氢计13探头实时测量外腔室72中熔体的氢含量，当氢含量≤0.1ppm时完成熔体的深度净化，打开泄流阀24，外腔室72和内腔室12中的熔体经过泄流管25进入结晶器中，熔体净化系统300中的熔体完全排尽后停止通入氩气，关闭净化炉8，完成气体预热及铝锂合金熔体自动深度净化。
[0048] 需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0049] 需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
[0050] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
