[發明專利]一種鎂合金半連續鑄造裝置和方法

在審

• 申請號: 201710383894.0
• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN107030265A
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: 侯冰洋;邢志功
• 申請（專利權）人: 威海萬華鎂業有限公司
• 主分類號: B22D11/10
• 分類號: B22D11/10;B22D11/14
• 代理公司: 北京國林貿知識產權代理有限公司11001
• 代理人: 李桂玲,孫福春

技術領域

本發明屬于鎂金屬冶煉領域，尤其涉及一種鎂合金半連續鑄造裝置和方法。

背景技術

半連續鑄造技術是目前應用較多的型材擠壓、鍛件和板箔軋制的主要制坯方法之一，廣泛應用于冶金工業生產。 半連續鑄造技術是將金屬液體經過一種特殊的冷卻裝置凝成型后從下方拉出，快速冷卻后成具有一定斷面形狀和一定長度的鑄坯的過程。由于其大多采用基坑形式，故每當拉坯裝置到達基坑底部，需取出鑄錠才可進行下一次的鑄造生產， 故稱之為半連續鑄造。 半連鑄鑄造的主要優點是： 結晶速度高，改善了鑄錠的晶內結構，減小了化學成分的區域偏析，提高了鑄錠的機械性能；改善了金屬熔鑄系統，減少了氧化夾雜和金屬雜質，提高了金屬的凈度；由于合理的結晶順序性，提高了鑄錠的致密度，并使鑄錠中心部位減少了疏松；增大了鑄錠長度，相對減少了切頭、切尾等幾何廢料的百分比；實現了機械化和自動化，改善了勞動條件，提高了勞動生產率。目前，我國鎂合金半連續鑄造普遍采用坩堝下部塞孔出液、流槽轉移、人工調節流量穩定結晶器液位、人工調速拉坯的落后生產模式，存在著“勞動強度大、安全風險高、能耗熔損大、澆出熔體質量波動大、澆注熔體二次污染、人工調節澆注與拉坯、工藝和品質重現性差等問題。

發明內容

本發明的目的是提出一種鎂合金半連續鑄造裝置和方法的技術方案, 改進鎂合金半連續鑄造的技術，安全可靠高效地進行生產。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是：一種鎂合金半連續鑄造裝置，包括將金屬鎂熔化為液態鎂合金的熔煉爐、多臺結晶器和控制裝置；所述鎂合金半連續鑄造裝置設有為輸送所述熔煉爐中的液態鎂合金的加壓系統，所述熔煉爐通過一條導液管連接一個中間包，所述中間包的安裝位置高于所述結晶器，所述中間包通過分流管連接多臺所述結晶器。

更進一步，為了保護熔煉爐的坩堝，所述加壓系統包括殼體和密封蓋，在所述殼體上設有連接壓力氣源的氣壓接口，所述熔煉爐設有坩堝，所述熔煉爐整體設置在被所述密封蓋密閉的所述殼體內，當所述殼體內的空氣壓力升高時所述坩堝的內腔和外壁之間的壓差為零。

更進一步，所述氣壓接口設有氣源壓力調節閥，所述導液管通過所述密封蓋伸入所述熔煉爐；所述控制裝置通過所述氣源壓力調節閥調節流入所述中間包的液態鎂合金的流量、從而控制所述中間包內的液態鎂合金液面。

更進一步，所述坩堝是外層為不銹鋼、內層為碳鋼的復合鋼板制成的坩堝。

更進一步，為了準確控制液態鎂合金的流動，所述熔煉爐設有檢測所述液態鎂合金的液面的液面監測儀，所述中間包設有液面監測儀，每臺所述結晶器通過一個流量調控器連接所述分流管，每臺所述結晶器設有液面監測儀。

更進一步，為了使液態鎂合金流動順暢，所述導液管設有內導管和外管，在所述內導管和外管之間填充有隔熱絕緣填料，所述內導管的兩端連接加熱電源。

一種鎂合金半連續鑄造方法，采用加壓系統通過氣體壓力將熔煉爐中的液態鎂合金通過導液管輸送至中間包，再由所述中間包通過流量調控器輸送至多個結晶器，通過拉棒機制成鎂合金棒材；所述熔煉爐設置在密閉的加壓系統內，所述導液管是電加熱導液管，其特征在于，所述方法的步驟包括：

a. 在加壓系統非密閉條件下，將鎂合金在熔煉爐的坩堝內熔化為液態鎂合金；

b. 將所述加壓系統封閉；

c. 將導液管加熱到溫度高于液態鎂合金的狀態；

d. 保持導液管的加熱狀態，加壓系統通入壓縮空氣，使所述液態鎂合金通過導液管輸送至所述中間包，所述液態鎂合金通過中間包流入各所述結晶器；

e. 結晶器中的液態鎂合金被冷卻并由拉棒機制成鎂合金棒材；

f. 當所述熔煉爐坩堝內的液態鎂合金液面下降到設定下限時，加壓系統撤除氣體壓力，液態鎂合金停止向所述中間包輸送。

更進一步，在步驟d中，采用流量調控器控制流入每臺結晶器的液態鎂合金的流量，使結晶器內的液態鎂合金液面的變化量不大于15mm。

更進一步，在步驟d中，通過調節加壓系統的氣體壓力，使所述中間包內的液態鎂合金液面保持在工作液面±15mm的范圍內。

本發明的有益效果是：改進了液態鎂合金的從熔煉爐至結晶器的輸送方式，使液態鎂合金保持穩定的輸送狀態和穩定的輸送溫度，穩定了澆注控制，提高了鎂合金半連續鑄造的生產效率和安全性；提高了自動化程度，減少了人力消耗以及人為的不確定因素，可顯著增強生產效率，降低了運行成本。熔煉爐整體放置于所述加壓系統內，坩堝內外壓差為零，有效降低了坩堝強度要求，延長了其使用壽命。

下面結合附圖和實施例對本發明作一詳細描述。