[發明專利]一種可用來制取金屬粉末及鑄件的金屬液聯動輸送裝置

有效

• 申請號: 200710304876.5
• 申請日: 2007-12-29
• 公開（公告）號: CN101468385A
• 公開（公告）日: 2009-07-01
• 發明（設計）人: 金建新
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二五研究所
• 主分類號: B22D1/00
• 分類號: B22D1/00;B22D35/00
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務所
• 代理人: 符繼超

技術領域

本發明屬于冶金鑄造技術領域，特別涉及到一種可用來制取金屬粉末及鑄件的金屬液聯動輸送裝置。

背景技術

在粉末冶金行業，大部分易氧化金屬粉末都是用真空氣霧化法工藝生產的，其過程是將金屬放在位于下壓力容器中的坩堝內熔化，通入氬氣，熔融金屬在氣壓作用下，經導液管進入霧化噴嘴系統，金屬液流在這個系統中被高速霧化介質粉碎成細小液滴，經過冷卻和凝固，得到金屬粉末。如果要得到金屬氧化物或金屬氮化物粉末，則需在霧化器中通入氧氣或氮氣。對于全過程需要氣體保護的金屬粉末生產，由于熔化爐的熔化總量有限，無法實現連續操作。

在鑄造行業如圖1所示，其用于有色金屬高密度鑄件生產的差壓鑄造法備受青睞，該工藝過程是將金屬放入置于下壓力容器(5)中的熔化爐(1)中熔化，處理后蓋上隔板(6)，將上、下壓力容器(8、5)隔開。在隔板(6)上放置鑄型(7)，蓋上上壓力容器(8)。在下壓力容器(5)內充氣，氣體壓力將熔融的金屬液(2)從坩堝(4)經導液管(3)導入鑄型(7)。但由于熔化爐的熔化總量有限，限制了差壓鑄造法在大型鑄件中的應用。

為解決密閉容器中金屬液體供量不足的問題，采用高溫液體輸送泵將熔化處理好的金屬液輸送到密閉容器中，需要投入昂貴的費用，設備結構復雜、易損，金屬液體易受到設備系統污染。

對于無氣氛要求的常壓鑄造，金屬液體輸送則依賴于金屬液體壓頭，這種金屬液體壓頭所提供的動力較小。對于大型鑄件，則需要人為制造很高的壓頭來滿足需要。

CN101018005涉及一種輸送金屬液體的直流電磁泵，用于電解鋁行業。其原理是用直流電磁泵在電解槽出口處形成負壓，吸出高溫鋁液。該裝置不適宜粉末行業和鑄造行業。

CN1123529涉及一種向垂直連續鑄造鐵管的鑄造機供給熔融金屬的裝置，意在解決損耗嚴重的液體輸送彎管的更換問題。該裝置不能解決液體流動所需要的動力，易出現因液流不暢而導致的輸送管道堵塞問題。

CN1772418介紹了一種潛流式金屬液閥門，用輸送管連接熔化爐和保溫爐，管道中間裝有潛流式金屬液閥門，通過閥上的感應加熱系統和冷卻介質交互作用，熔融和冷卻管道中的金屬，從而實現輸送管道的開通或關閉。該閥雖然解決了金屬液體輸送量的控制，但在即時開關方面顯得滯后。該裝置同樣不能提供液體流動所需要的動力。

發明內容

為了解決上述問題，本發明設計一種可用來制取金屬粉末及鑄件的金屬液聯動輸送裝置，利用差壓鑄造法所使用的設備和本發明的金屬液聯動輸送裝置，克服在密閉環境中金屬熔化量的限制，采用多個熔化設備提供熔液，用氣體輸送金屬液替代機械輸送，把金屬液從熔化設備中輸送到處在密閉環境中的工作區內，連續不斷地從一個輸液口為工作面提供金屬液體，以減少污染，節約由于制造高溫液體輸送泵的昂貴費用。

為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案：

所述的可用來制取金屬粉末及鑄件的金屬液聯動輸送裝置，其方法是先將金屬放入本裝置的甲容器中，通電升溫至金屬熔化溫度，待金屬熔化后，按照實際需求對金屬液體進行變質、精煉、除氣、除渣處理，待處理完畢蓋上密封蓋，通過本裝置的管道與差壓鑄造設備中乙容器的坩堝聯通，管道中間裝有一個單向回止密封閥，在甲容器中通入氣體，當乙容器中的氣體壓力P_乙大于甲容器中的氣體壓力P_甲時，該閥可起到密封作用；當P_甲＞P_乙時，該閥開啟，甲容器中的金屬液在甲、乙容器之間的氣體壓差作用下，經該閥壓入乙容器的坩堝中；坩堝中的金屬液在乙容器的液壓和氣壓雙重作用下，通過導液管或噴嘴進入工作面，工作面為用于金屬霧化粉末或合成化合物的反應器，或者為用于形成金屬鑄件的鑄型；乙容器工作的同時，甲容器可以連續不斷地進行金屬的熔化和處理，不間斷地輸送到乙壓力容器的坩堝中。

所述的可用來制取金屬粉末及鑄件的金屬液聯動輸送裝置，其甲容器中通入的氣體是空氣、氮氣、氬氣或其它氣體。

所述的可用來制取金屬粉末及鑄件的金屬液聯動輸送裝置是由管道、單向回止密封閥、連接法蘭、螺栓、蓋板、甲容器、甲坩堝、甲導液管、甲熔化爐構成，其中管道的一端通入差壓鑄造設備里的作為下壓力容器的乙容器內所設置的坩堝上方，甲導液管通入甲容器內所設置的甲坩堝中，管道和甲導液管通過連接法蘭和螺栓聯通，管道上串接有單向回止密封閥；甲容器內設置有甲熔化爐，甲熔化爐內設置甲坩堝。

所述的可用來制取金屬粉末及鑄件的金屬液聯動輸送裝置，其甲容器的材質為鐵及其合金、陶瓷、鈦及其合金、復合材料中的一種或多種。