一种高纯镁及镁合金净密熔铸炉制造技术

一种高纯镁及镁合金净密熔铸炉，包括：上盖、炉体、坩埚、阀体控制机构、模具箱、模具升降机构、真空系统、惰性气体保护系统，炉体内分为上下两个温区，上部温区为熔炼区，用于对原镁或镁合金原料进行熔炼，下部温区为净密铸锭成型区，用于高纯镁或镁合金锭成型。加工时，首先抽真空注入惰性气体，在惰性气体保护下，当原料在上部温区融化后，经过一级过滤，通过阀体注入模具内，在模具成型区经过分流、二级过滤，纯净的金属液体进入模具腔体内，在模具成型区下部加热器的作用下，对模具外围进行加热，底部进行冷却，从而使模具成型区的金属液体由下而上，由内至外冷却，逐层梯度冷却避免缩孔的出现，从而制备出纯净、致密的高纯镁或镁合金铸锭。铸锭。铸锭。

【技术实现步骤摘要】
一种高纯镁及镁合金净密熔铸炉


[0001]本技术涉及一种熔铸炉，尤其涉及一种高纯镁及镁合金净密熔铸炉。

技术介绍

[0002]镁作为最轻的金属结构材料，作为钛、锆、铪等金属的还原剂，作为富有前景的储能材料和生物医用材料。高洁净的镁及镁合金铸锭决定了下游高质量的应用。
[0003]现如今镁和镁合金锭一般是将金属原料采用敞开式熔炼炉进行精炼后，形成高温熔铸液态，之后将高温熔铸液态在空气或者部分气体保护下敞口加入到连铸机中冷却，形成铸锭。这就需要两种设备，增加了生产成本，同时由于铸锭冷却速度一般较快，这就会使铸锭表面出现缩孔现象，当铸锭出现缩孔后，其中常会夹杂氯盐，有时甚至嵌入很深，不易刷去，这就会影响铸锭质量。且氯盐吸湿后，水解生成的盐酸溶液，一直渗入到铸锭中心引起腐蚀，因此缩孔大的铸锭难以储存。
[0004]为解决铸锭冷却过程中出现的缩孔等问题，申请号为201721348808.4的专利公开了一种铸锭连铸机用恒温装置，其用于安装在铸锭连铸机下部给设置于铸锭连铸机内的若干铸锭槽(相当于模具)提供恒定温度保护，所述铸锭连铸机包括一主动轮和一从动轮以及同时套设于主动轮与从动轮上的履带，所述铸锭槽均匀分布于履带上随履带循环转动，所述恒温装置包括设于铸锭连铸机下方且相邻设置的冷却室及加热室、控制模块以及安装在冷却室与加热室两端的温度传感装置，所述冷却室内设有冷却水泵，加热室内设有燃气开关电磁阀，所述温度传感装置分别通过导线与控制模块连接，控制模块通过导线分别控制冷却水泵和燃气开关电磁阀。
[0005]虽然上述铸锭连铸机用恒温装置可以控制铸锭槽的温度，但其仍需要将熔炼后的高温熔铸液态镁注入铸锭连铸机，并通过该装置进行温度控制，这就增加了生产加工设备，从而既增加了工作时长，又增加了生产成本；同时由于连铸机本身结构的特点，这就使得其仅能用于粗镁的制备。
[0006]另外上述铸锭连铸机用恒温装置中的履带沿顺时针方向转动，铸锭槽在经过从动轮上方之后，开口朝上用于接收注入的液态金属镁，在经过主动轮之后开口朝下以方便将凝固成形的铸锭卸载。随后，铸锭槽才会进入进入所述恒温装置进行保温。如此在进入恒温装置前的铸锭槽内的铸锭将无法达到保温目的，这就会造成这些铸锭槽内的铸锭温度下降，导致铸锭出现缩孔等现象。

技术实现思路

[0007]为解决上述问题，本技术提供一种高纯镁及镁合金净密熔铸炉，该装置设置有真空系统和惰性气体保护系统，在原料加入装置后启动真空系统将系统内的空气抽出，注入惰性气体，保证系统微正压，同时保证原料隔绝空气，杜绝燃烧和氧化，减少氧化物的产生，通过熔炼区完成原料的熔炼，使其形成高温熔铸金属液体，并通过二次过滤后，将高纯金属液体注入模具，并通过模具成型区的恒温设备，为进入模具的铸锭提供持续且恒定
的温度，同时该净密炉将冷却装置设于模具下方，确保铸锭可由内向外，由上而下慢慢冷却，从而避免出现缩孔现象，整个工作过程仅需一套设备就可完成，实现了铸锭的高纯净、高质量稳定性、高致密性、高生产效率、低成本、操作简单等优点。
[0008]为达到以上目的，本技术提供一种高纯镁及镁合金净密熔铸炉，包括：密封炉体、由上至下设于密封炉体内的熔炼区、模具区以及设于密封炉体下方用于盛接铸锭的模具箱，所述密封炉体通过抽真空管道与外部真空系统连接，并通过进气管、出气管与外部惰性气体保护系统连接，且该密封炉体上设有压力表；
[0009]所述熔炼区包括：坩埚、拉杆、套设于坩埚外的上部加热器、阀门，所述坩埚内由上至下设有一一级滤板、一阻隔板，所述密封炉体顶部设有阀门控制机构，所述拉杆一端与阀门控制机构内的提拉杆连接，另一端穿过一级滤板后与阀门连接，所述阻隔板上开设有一与阀门相适应的阀门孔；
[0010]所述模具区包括：与阀门孔同轴设置的铸锭模具、套设于铸锭模具外侧的下部加热器，所述铸锭模具顶部设有一二级滤板，该二级滤板外侧向上延伸形成一容纳壁，且所述铸锭模具底部设有一冷却盘，所述下部加热器与坩埚底部通过连接板连接；
[0011]所述模具箱下方设有一升降机构，其包括：底座、设于底座上方的升降控制器、与升降控制器连接的升降杆，该升降杆端部穿过模具箱后与铸锭模具底部连接。
[0012]特别的，所述阻隔板朝向一级滤板的一侧为内凹式锥形面。
[0013]特别的，所述阀门为圆锥状，其小端朝向远离一级滤板的一侧，所述阀门孔为与阀门相适应的锥形孔。
[0014]特别的，所述上部加热器下方的高度不低于坩埚底部的高度，所述铸锭模具的内腔高度低于下部加热器的高度。
[0015]特别的，所述冷却盘顶部开设有一与铸锭模具底部相适应的凹槽，该冷却盘内开设有一冷却槽，所述冷却槽底部设有一进水管，顶部设有一出水管。
[0016]特别的，还包括一保温层，该保温层内布置下部加热器，其套设于铸锭模具外侧，该保温层一端与连接板接触，另一端与密封炉体底部端面接触，所述下部加热器截面为环状。
[0017]特别的，所述二级滤板中心位置设有一分流块，该分流块上开设有分流槽。
[0018]特别的，所述坩埚内壁向内延伸出一环形支撑板，所述一级滤板设于环形支撑板上。
[0019]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
[0020]1、将密封炉体分为上下两个温区，其中上部温区为熔炼区，下部温区为模具成型区，在上部加热器的作用下，可使原料融化为液体，无需单独设置熔炼炉，节约了生产设备成本；
[0021]2、熔炼后的高温金属液体经一级滤板、二级滤板过滤后，可去除氧化物等杂质，无需添加能够引入其他杂质的精炼剂，可使进入模具成型区内的金属液体更纯净，为制备高纯净度、高致密度的铸锭做准备；
[0022]3、下部温区的下部加热器可对进入铸锭模具内的纯净金属液体进行升温，而模具下方的冷却盘可对铸锭模具底部进行冷却，从而使金属液体内部先收缩，并由内向外由下而上冷却，避免铸锭因快速冷却而出现缩孔，提高了铸锭质量；
[0023]4、在完成冷却后，升降机构开始工作，带动其上方的铸锭模具向下移动，直至移动至模具箱内，通过拆开铸锭模具即可取出铸锭，在向下移动过程中可实现铸锭的二次冷却，从而制备出高纯净度、高致密度的铸锭；
[0024]5、密封炉体与外部抽真空系统、惰性气体保护系统连接，可使加工过程在惰性气体保护下进行的，隔绝了氧气，杜绝了燃烧，无需使用灭火溶剂。
[0025]综上所述，该高纯铸锭净密熔铸炉具有设备成本低，工作效率高，生产出的高纯铸锭无缩孔，净密度高。
【附图说明】
[0026]图1为本技术一种高纯镁及镁合金净密熔铸炉的安装结构图；
[0027]图2为本技术一种高纯镁及镁合金净密熔铸炉图1的A
‑
A处截面图；
[0028]图3为本技术一种高纯镁及镁合金净密熔铸炉图2的B处放大图。
[0029]图中：1
‑
密封炉体、2
‑
熔炼区、21...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高纯镁及镁合金净密熔铸炉，其特征在于，包括：密封炉体(1)、由上至下设于密封炉体(1)内的熔炼区(2)、模具区(3)以及设于密封炉体(1)下方用于盛接铸锭的模具箱(4)，所述密封炉体(1)通过抽真空管道(9)与外部真空系统连接，并通过进气管(10)、出气管(11)与外部惰性气体保护系统连接，且该密封炉体(1)上设有压力表；所述熔炼区(2)包括：坩埚(21)、拉杆(22)、套设于坩埚(21)外的上部加热器(23)、阀门(27)，所述坩埚(21)内由上至下设有一级滤板(24)、一阻隔板(25)，所述密封炉体(1)顶部设有阀门控制机构(26)，所述拉杆(22)一端与阀门控制机构(26)内的提拉杆连接，另一端穿过一级滤板(24)后与阀门(27)连接，所述阻隔板(25)上开设有一与阀门(27)配合的阀门孔(28)；所述模具区(3)包括：与阀门孔(28)同轴设置的铸锭模具(31)、套设于铸锭模具(31)外侧的下部加热器(32)，所述铸锭模具(31)顶部设有一二级滤板(33)，该二级滤板(33)外侧向上延伸形成一容纳壁(34)，且所述铸锭模具(31)底部设有一与外部冷却系统连通的冷却盘(36)，所述下部加热器(32)与坩埚(21)底部通过连接板(5)连接；所述模具箱(4)下方设有一升降机构(6)，其包括：底座(61)、设于底座(61)上方的升降控制器(62)、与升降控制器(62)连接的升降杆(63)，该升降杆(63)端部穿过模具箱(4)后与铸锭模具(31)底部连接。2.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏飞，刘治军，王军，
申请(专利权)人：陕西国科镁业科技有限公司，
类型：新型
国别省市：