一种镁液正压转移用熔炼炉炉盖自动密封与开启的装置及方法，属于铸造技术领域。该镁液正压转移用熔炼炉炉盖自动密封与开启的装置，包括炉盖、设置在炉盖上的导液法兰、压力计、安全阀和测温装置；炉盖中的保温罩为漏斗状，保温罩和底板配合后形成保温空间；在底板上设置有加强筋；还包括多个抓紧装置沿炉盖周向均匀分布，还包括导液集成装置，其设置有用于炉内压力控制管道、输送保护气体管道、传输镁液高温熔体管道和导液集成装置法兰。该炉盖结构紧凑简单，布置合理，成本低，设置抓紧装置实现机械式炉盖对炉子的密封和开盖，提高了半连续铸造过程中的安全程度；抓紧装置实现炉外机械密封，保护气实现炉内动态保压密封，起到内外双重密封作用。内外双重密封作用。内外双重密封作用。
【技术实现步骤摘要】
镁液正压转移用熔炼炉炉盖自动密封与开启的装置及方法
[0001]本专利技术属于铸造
，特别涉及一种镁液正压转移用熔炼炉炉盖自动密封与开启的装置及方法。
技术介绍
[0002]镁的化学活性高，一方面其熔体极易与氧、氮、水等发生化学反应，甚至发生燃烧与爆炸，另一方面，对镁熔体中的杂质元素铁、镍、铜的去除与净化水平，直接影响变形镁合金铸锭或铸件的耐蚀性。因此，镁合金在精炼和铸造过程中一般均须采用无缝不锈钢管作为熔体转移的流道，其中以密封加压作为驱动力，实现镁液的正压转移，是目前镁合金半连续铸造最常用的技术方法，其具体方法是在镁合金熔炼炉上加盖密封，然后向密封良好的坩埚中充入干燥空气或氮气实现正压，通过正压驱动镁液压入无缝不锈钢管中，从而实现镁液在隔离大气的条件下实现安全转移，以保证熔体的洁净度水平。
[0003]现有工业用镁合金坩埚炉，其通过炉盖实现密封和开启的方式，均需要人工吊装炉盖，并通过人工螺旋加压卡具压紧或拧松炉盖与坩埚法兰之间的密封盘根，从而实现盛有镁液的铁坩埚达到密封条件或解除密封。其操作不仅步骤繁琐、劳动强度大。同时，也常常因为人工操作加压不均，导致密封难以形成或导液过程中密封失效等问题；一旦由于坩埚炉未密封完全导致高温镁液泄露，暴露在潮湿空气中极易燃烧，很容易发生安全事故。因此，亟需实现炉盖密封和开启过程的机械化和自动化。除此之外，劳务成本的逐步提高和安全要求压力的日益增加，也极大促进了这一进程的加速。
技术实现思路
[0004]针对目前镁合金半连续铸造熔炼炉的炉盖密封与开启需要人为操作，自动化程度低、劳动强度大、存在安全性隐患等问题，本专利技术提供一种镁液正压转移用熔炼炉炉盖自动密封与开启的装置及方法。该炉盖结构紧凑简单，布置合理，制作成本低，具有广适性，其通过抓紧装置实现炉盖对炉子的密封和开盖，避免人工开盖，提高了半连续铸造过程中的安全程度；抓紧装置实现炉外机械密封，保护气实现炉内动态保压密封，从而实现内外双重密封作用，实现炉盖密封和开启过程的机械化和自动化，有助于进行稳定、安全的铸造生产活动。
[0005]本专利技术的一种镁液正压转移用熔炼炉炉盖自动密封与开启的装置，包括炉盖、设置在炉盖上的导液法兰、压力计、安全阀和测温装置；还包括多个抓紧装置和导液集成装置；
[0006]炉盖包括底板和保温罩，保温罩为漏斗状，保温罩和底板配合后形成保温空间；在底板上设置有加强筋；
[0007]多个抓紧装置沿炉盖周向均匀分布，多个抓紧装置为至少为2个；抓紧装置用于实现炉盖和炉体的机械密封；
[0008]导液集成装置包括用于炉内压力控制管道、输送保护气体管道、传输镁液高温熔
体管道和导液集成装置法兰；用于炉内压力控制管道、输送保护气体管道、传输镁液高温熔体管道均穿过导液集成装置法兰；导液集成装置法兰和炉盖上的导液法兰相配合。
[0009]进一步的，所述的镁液正压转移用熔炼炉炉盖自动密封与开启的装置还包括控制系统，所述的控制系统和压力计、安全阀、测温装置、导液集成装置和抓紧装置连接，用于检测各个部件的数据和信号，并根据设置进行开闭功能启动。
[0010]进一步的，所述的保温罩材质为耐高温不锈钢，厚度优选为5
‑
10mm。
[0011]炉盖的底板材质为铸铁或耐高温不锈钢，炉盖厚度优选为15
‑
30mm，加强筋材质为碳钢或不锈钢，加强筋高度优选为60
‑
80mm。
[0012]进一步的，所述的加强筋包括圆形加强筋和均布在圆形加强筋外周的多个长条状加强筋，防止高温时，炉盖产生变形；导液法兰、压力计、安全阀均布置在圆形加强筋区域内；
[0013]测温装置设置在炉盖正中心，导液法兰设置的位置在保温罩和底板形成的保温空间内，并且和保温罩不相互影响。
[0014]所述的抓紧装置包括动力伸缩杆机构、固定臂和支臂，动力伸缩杆机构的一端和固定臂相铰接，动力伸缩杆机构的另一端和支臂的一端相铰接，固定臂远离动力伸缩杆机构铰接的的一端和支臂的中部相铰接，所述的固定臂上设置有和炉盖和保温罩相配合的卡槽。
[0015]所述的固定臂通过固接在炉盖上。
[0016]所述的动力伸缩杆机构为液压伸缩杆、气压伸缩杆、电动推杆中的一种。
[0017]所述的液压伸缩杆包括液压缸和连杆，液压缸和连杆连接。
[0018]所述的液压缸的液压行程为80～150mm。
[0019]进一步的，当炉盖直径为1～2m时，炉盖厚度为20～30mm，抓紧装置数量为6～8个；当炉盖直径为2～3m时，炉盖厚度为30～45mm，抓紧装置数量为8～12个，当炉盖直径为3～4m时，炉盖厚度为45～60mm，抓紧装置数量为14～20个。
[0020]所述的导液集成装置中，用于炉内压力控制管道上设置有负压开关，用于炉内压力控制管道连接真空泵；
[0021]所述的输送保护气体管道上设置有压力开关，并且连接保护气体罐，用于向熔炼炉内输入保护气体，提供压力，使得镁液高温熔体通过传输镁液高温熔体管道导出。
[0022]所述的用于炉内压力控制管道、输送保护气体管道、传输镁液高温熔体管道的材质均为不锈钢材质，壁厚为2～5mm，用于炉内压力控制管道外径<输送保护气体管道外径<传输镁液高温熔体管道外径。
[0023]本专利技术的一种镁液正压转移的方法，采用上述镁液正压转移用熔炼炉炉盖自动密封与开启的装置，包括以下步骤：
[0024]步骤1：
[0025]根据冶炼的镁合金成分，向熔炼炉中加入镁合金原料；
[0026]加料完成后，启动抓紧装置，密封熔炼炉；
[0027]通过真空泵，经由导液集成装置的用于炉内压力控制管道，将熔炼炉内的空气抽出，再通过保护气体罐，经由导液集成装置的输送保护气体管道，向熔炼炉内充入保护气体；
[0028]步骤2：
[0029]熔炼炉加热升温，镁合金原料熔化成液态并保温，并通过输送保护气体管道持续向熔炼炉内输入保护气体，保护气体气压低于大气气压0.02～0.03MPa；
[0030]步骤3：
[0031]熔炼完成后，加大保护气体压力，使得熔炼后的镁液通过传输镁液高温熔体管道流出。
[0032]所述的步骤1中，抓紧装置，通过动力伸缩杆机构，伸长，则推动支臂的一端绕着固定臂和支臂的铰接点运动，支臂的另一端夹紧炉体，实现密封，其中，所述的炉体设置有和炉盖配合的炉沿；在炉盖和炉体之间设置有密封垫；
[0033]当动力伸缩杆机构，收缩时，则拉动支臂的一端绕着固定臂和支臂的铰接点运动，支臂的另一端和固定臂夹角扩大，实现开启。
[0034]所述的步骤1中，抓紧装置采用液压缸时，外接的油路加压，则液压缸推动连杆，连杆带动支臂，实现密封；当外接油路泄压时，则液压缸带动连杆向上移动，连杆带动支臂，实现开启。
[0035]本专利技术的的一种镁液正压转移用熔炼炉炉盖自动密封与开启的装置及方法，通过输送保护气本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种镁液正压转移用熔炼炉炉盖自动密封与开启的装置，其特征在于，包括炉盖、设置在炉盖上的导液法兰、压力计、安全阀和测温装置；还包括多个抓紧装置和导液集成装置；炉盖包括底板和保温罩，保温罩为漏斗状，保温罩和底板配合后形成保温空间；在底板上设置有加强筋；多个抓紧装置沿炉盖周向均匀分布，多个抓紧装置为至少为2个；抓紧装置用于实现炉盖和炉体的机械密封；导液集成装置包括用于炉内压力控制管道、输送保护气体管道、传输镁液高温熔体管道和导液集成装置法兰；用于炉内压力控制管道、输送保护气体管道、传输镁液高温熔体管道均穿过导液集成装置法兰；导液集成装置法兰和炉盖上的导液法兰相配合。2.根据权利要求1所述的镁液正压转移用熔炼炉炉盖自动密封与开启的装置，其特征在于，所述的镁液正压转移用熔炼炉炉盖自动密封与开启的装置还包括控制系统，所述的控制系统和压力计、安全阀、测温装置、导液集成装置和抓紧装置连接，用于检测各个部件的数据和信号，并根据设置进行开闭功能启动。3.根据权利要求1所述的镁液正压转移用熔炼炉炉盖自动密封与开启的装置，其特征在于，所述的保温罩材质为耐高温不锈钢，厚度为5
‑
10mm；炉盖中，底板材质为铸铁或耐高温不锈钢，炉盖厚度为15
‑
30mm，加强筋材质为碳钢或不锈钢，加强筋高度为60
‑
80mm。4.根据权利要求1所述的镁液正压转移用熔炼炉炉盖自动密封与开启的装置，其特征在于，所述的加强筋包括圆形加强筋和均布在圆形加强筋外周的多个长条状加强筋，防止高温时，炉盖产生变形；导液法兰、压力计、安全阀均布置在圆形加强筋区域内；测温装置设置在炉盖正中心，导液法兰设置的位置在保温罩和底板形成的保温空间内，并且和保温罩不相互影响。5.根据权利要求1所述的镁液正压转移用熔炼炉炉盖自动密封与开启的装置，其特征在于，所述的抓紧装置包括动力伸缩杆机构、固定臂和支臂，动力伸缩杆机构的一端和固定臂相铰接，动力伸缩杆机构的另一端和支臂的一端相铰接，固定臂远离动力伸缩杆机构铰接的的一端和支臂的中部相铰接，所述的固定臂上设置有和炉盖和保温罩相配合的卡槽。6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：乐启炽，闫家仕，蒋燕超，王彤，贾永辉，赵大志，宝磊，廖启宇，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：
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