本文针对铝合金熔体除气净化方面存在的问题,对铝合金熔体旋转喷吹除气净化工艺及其设备进行了研究。 首先,在理论上分析了铝合金熔体旋转喷吹除气净化过程,并用计算机模拟了不同工艺因素条件下的熔体温度场和流场分布。 然后,在此基础上,对设备主体的各个组成部分进行了详细的分析与设计,尤其对旋转喷吹组件的设计,提出了在转杆内部安装一条进气管道,降低管道内部的温度,有效防止喷射熔剂因为高温变软而堵塞喷头。对于铝合金熔体旋转喷吹除气净化设备的气路系统,重点从气路系统的进气环节和调节环节进行了设计研究,提出了利用数字组合阀的原理进行间断性地改变进气流量的设计思路,可以在一定的旋转速度下,增加进气流量而不会引起铝合金熔体翻腾。从硬件和软件方面对铝合金熔体旋转喷吹除气净化设备的先进控制技术方案进行了研究。硬件方面重点利用西门子PLC对控制系统各个组成环节控制原理与方法进行了设计研究。软件方面采用西门子S7-200系列编程软件STEP7编写了设备的控制软件。同时,充分考虑了设备的安全性和可靠性,设计了手动控制和自动控制两种模式,在自动控制模式下设计了紧急停止,防止在紧急情况下,后果进一步恶化。 最后,利用自行设计的铝合金熔体旋转喷吹除气净化设备,分别进行了CO₂-NaOH和CO₂-Ca（OH）₂水模拟试验,分析得到了最佳的工艺参数。