[實(shí)用新型]鎂合金熔體遠(yuǎn)距離運(yùn)輸系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920146294.3
• 申請日: 2009-03-27
• 公開（公告）號: CN201399579Y
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李華倫;許月旺;吳江才;李書偉;文鈺;周豪光;孟偉霞
• 申請（專利權(quán)）人: 山西銀光華盛鎂業(yè)股份有限公司
• 主分類號: B22D35/00
• 分類號: B22D35/00;B22D21/04
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技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種鎂合金液異地運(yùn)輸系統(tǒng)，尤其涉及一種將鎂合金熔煉車間熔煉好的鎂合金液運(yùn)輸?shù)揭欢ň嚯x的需要大量鎂合金液的其它生產(chǎn)車間的運(yùn)輸設(shè)備。

背景技術(shù)

鎂和鎂合金的熔煉設(shè)備在鎂工業(yè)中占有特別重要的地位，這是因?yàn)楹推渌夹g(shù)材料相比，鎂容易氧化和燃燒的特性使得鎂的熔煉變得比較特殊和復(fù)雜，從安全考慮，要避免發(fā)生鎂液的爆炸，生產(chǎn)率、生產(chǎn)的安全性和產(chǎn)品質(zhì)量很大程度上取決于熔煉設(shè)備和流程安排。

目前對于傳統(tǒng)工藝進(jìn)行鎂合金熔煉，最有效的精煉方法是采用以鹵化物鹽化合物的熔劑。在高溫熔煉過程，鹵化物鹽化合物熔劑不斷的揮發(fā)、分解成腐蝕性很強(qiáng)的物質(zhì)，對熔煉環(huán)境和設(shè)備造成極大的腐蝕損害。目前還沒有十分有效的方法防止熔煉時揮發(fā)熔劑對生產(chǎn)設(shè)備造成的嚴(yán)重?fù)p害。

鎂合金的熔煉方法包括地坑爐、雙聯(lián)爐、三聯(lián)爐、群爐、反射爐和多室爐等。地坑爐的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)靈活性強(qiáng)，能生產(chǎn)出各種成分控制準(zhǔn)確，質(zhì)量很高的鎂合金液。地坑爐的缺點(diǎn)很多，生產(chǎn)條件惡劣、勞動強(qiáng)度高、人為因素對質(zhì)量的影響強(qiáng)烈、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性差，熱能消耗高。雙聯(lián)爐是采用虹吸管把兩個坩堝爐理解組成一個系統(tǒng)，一個爐子負(fù)責(zé)熔化、合金化，另一個爐子負(fù)責(zé)調(diào)整溫度、沉淀靜置精煉；基本實(shí)現(xiàn)了熔煉過程的連續(xù)化，但需要特殊的啟動方法、生產(chǎn)能力較小，目前主要用于諸如壓鑄的生產(chǎn)。三聯(lián)爐是目前應(yīng)用相對成熟的大批量生產(chǎn)鎂合金的連續(xù)生產(chǎn)工業(yè)化設(shè)備，最典型的是采用兩臺并行的工頻熔化爐，交替向一臺保溫爐提供已經(jīng)快速熔化和合金化的鎂合金液體，在保溫爐中調(diào)整溫度、沉淀靜置精煉。金屬液的在爐子間的轉(zhuǎn)移采用傾倒的方法。工頻爐組基本實(shí)現(xiàn)了熔煉過程的連續(xù)化，生產(chǎn)能力較大，但設(shè)備費(fèi)用高、運(yùn)行成本高。多室爐的結(jié)構(gòu)是把一個大的耐火材料砌筑的空間分割成若干個功能室，各個室的底部和中部通過大的孔洞或小的孔洞連通多室爐的的優(yōu)點(diǎn)是連續(xù)生產(chǎn)、生產(chǎn)率高、鎂合金液的質(zhì)量高且穩(wěn)定、勞動條件好、能源消耗較低，但多室爐的啟動困難、靈和性差，僅適用于不需要改變合金品種的生產(chǎn)?；鹧娣瓷錉t金屬損耗高、電熱反射爐耗電大和不允許使用熔劑。更重要的弊端在于這種鎂合金的就地生產(chǎn)方法在熔煉時一般都需要大量使用腐蝕性極強(qiáng)的熔劑，熔劑的揮發(fā)和分解產(chǎn)物腐蝕性極強(qiáng)，嚴(yán)重腐蝕生產(chǎn)裝備。連續(xù)鑄軋、連續(xù)鑄軋-熱連軋、連續(xù)鑄造等高價值設(shè)備在這樣的環(huán)境中會很快腐蝕損壞。

目前鎂熔煉后的金屬液體轉(zhuǎn)移、輸送采用的方法主要是人工，包括各種人工操作如澆包舀取或從爐子中吊出坩堝再傾倒、爐子翻轉(zhuǎn)傾倒等多種方式。鎂的熔煉現(xiàn)場處于高溫、被有害氣體包圍的狀態(tài)，使得勞動條件非常差。在此種環(huán)境下要求短時間內(nèi)完成數(shù)以噸計的鎂熔煉和澆注，勞動強(qiáng)度太大，實(shí)難靠人工在保證高穩(wěn)定質(zhì)量的前提下完成。從爐子中吊出坩堝再傾倒的轉(zhuǎn)移和輸送方式，一般只適用于不大的坩堝。這是因?yàn)檑釄鍙臓t子中吊出后散熱劇烈，金屬液的溫度無法在整個澆注過程嚴(yán)格控制，從而影響產(chǎn)品質(zhì)量。當(dāng)坩堝從爐子中吊出也因溫度變化劇烈及坩堝外壁和大氣接觸氧化，引起氧化層脫落，使坩堝壽命大大縮短。坩堝的造價通常很高，不連續(xù)生產(chǎn)造成坩堝使用次數(shù)減少必然增加生產(chǎn)成本。爐子整體翻轉(zhuǎn)傾倒式實(shí)現(xiàn)金屬液轉(zhuǎn)移時，由于爐子通常都很高，翻轉(zhuǎn)時液體在很大的落差下傾倒，操作危險性大。而鎂熔煉的不安全性是鎂工業(yè)生產(chǎn)最大的問題。同時鎂液在落差是很大的情況下翻騰，氧化十分劇烈。該方式一般要求過程不能很長，不適用于要求流量不大的鑄造生產(chǎn)。

目前鎂合金熔煉最有效的精煉方法是采用以鹵化物鹽化合物的熔劑。在高溫熔煉過程，鹵化物鹽化合物熔劑不斷的揮發(fā)、分解成腐蝕性很強(qiáng)的物質(zhì)，對熔煉環(huán)境和設(shè)備造成極大的腐蝕損害。許多鎂合金生產(chǎn)設(shè)備屬于比較精密的，對腐蝕比較敏感，不允許長期處于象傳統(tǒng)鎂合金熔煉的環(huán)境。

由此可見，鎂合金熔煉存在許多需要解決的問題，包括占地大、工藝復(fù)雜、生產(chǎn)率低、生產(chǎn)條件差、對環(huán)境腐蝕嚴(yán)重和能量利用率不高等。對生產(chǎn)環(huán)境、安全、節(jié)能要求逐步提高是鎂合工業(yè)的發(fā)展方向，一些新的鎂工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)要求合金液的質(zhì)量必須達(dá)到高的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)并能實(shí)現(xiàn)連續(xù)化如連續(xù)鑄軋、鑄造、半連鑄等生產(chǎn)等的年生產(chǎn)能力可能在數(shù)千到1萬噸級。此情況下，鎂合金液就地生產(chǎn)存在困難或弊端。

采取異地熔煉，較遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)纳a(chǎn)方式，能以相對簡單的途徑滿足新型鎂工業(yè)發(fā)展的需要，目前急需要開發(fā)這種的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是開發(fā)滿足規(guī)?；V合金工業(yè)發(fā)展需要異地實(shí)施規(guī)模化的優(yōu)質(zhì)鎂合金液的穩(wěn)定連續(xù)供應(yīng)系統(tǒng)，以適應(yīng)諸如鎂合金鑄造、連鑄、連續(xù)鑄軋等生產(chǎn)的需要。