[實用新型]一種向金屬熔體加入活性輕金屬的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721094909.3
• 申請日: 2017-08-30
• 公開（公告）號: CN207187698U
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設計）人: 李一夫;劉東岳;朱應旭;楊斌;劉大春;徐寶強;蔣文龍;徐俊杰
• 申請（專利權(quán)）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B01J4/00
• 分類號: B01J4/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領域

本實用新型涉及一種向金屬熔體加入活性輕金屬的裝置，屬于冶金機械技術(shù)領域。

背景技術(shù)

向金屬熔體中添加活性輕金屬并使其參與反應是冶金領域常見的反應過程，在研究工作中，研究影響反應的因素至關(guān)重要，而研究并開發(fā)向金屬熔體中添加活性輕金屬混合并反應的小型裝置將會使研究更安全、更經(jīng)濟、更方便，從而促進新工藝的研究和開發(fā)。

目前，在實驗室中需要向金屬熔體中添加活性輕金屬的操作方法和實驗裝置，其有著非常明顯的缺點，例如，結(jié)構(gòu)復雜、成本高、抗氧化能力差、易對實驗人員和設備造成危險等。因此，有必要開發(fā)一種結(jié)構(gòu)簡單、低成本、抗氧化性、安全性能可靠的新方法，這對相關(guān)研究和開發(fā)具有特別重要的現(xiàn)實意義。

在授權(quán)號為CN201521100938的專利中，發(fā)明了一種無水無氧條件下向反應體系加入活性金屬試劑的裝置。在實際反應中，某些活性金屬試劑不只與氧發(fā)生反應，在一定條件下還與空氣中其他成分反應，如活性金屬Mg在高溫下可與空氣中的N元素反應，因而該裝置的應用具有一定的局限性。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題及不足，本實用新型提供一種向金屬熔體加入活性輕金屬的裝置。本裝置結(jié)構(gòu)簡單、制作成本低、強度高、具有良好的抗氧化性和安全性，給冶金研究工作試驗帶來便利，有利于促進新工藝的研究和開發(fā)。本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)。

一種向金屬熔體加入活性輕金屬的裝置，包括坩堝1、支架2、套筒3、定位螺栓4、通氣管5、反應罐6、反應罐底蓋7和通氣孔8，坩堝1側(cè)面可拆卸連接支架2一側(cè)，支架2另一側(cè)設有套筒3，套筒3內(nèi)部插入通氣管5，并通過定位螺栓4連接，通氣管5底部穿過坩堝1并連通位于坩堝1內(nèi)部的反應罐6頂部，反應罐6表面設有若干均勻分布的通氣孔8，反應罐6底部設有可拆卸的反應罐底蓋7。

所述坩堝1側(cè)面與支架2通過連接螺栓9可拆卸連接。

所述反應罐6底部設有外螺紋凸臺10，與反應罐底蓋7頂部的內(nèi)螺紋凹臺11可拆卸連接。

所述坩堝1、支架2、套筒3、通氣管5、反應罐6、反應罐底蓋7材料均為鑄鐵。

所述通氣孔8為圓形孔或長條孔。

該向金屬熔體加入活性輕金屬的裝置的工作原理為：

在使用該向金屬熔體加入活性輕金屬的裝置時，將主金屬放入坩堝1中，將主金屬熔化至液態(tài)，并維持反應所需溫度，反應罐底蓋7與反應罐6螺接，將活性輕金屬放置在反應罐6中，通氣管5連保護氣供給裝置，通過通氣管5向反應罐6通入保護性氣體，置換反應罐6內(nèi)部空氣，旋開定位螺栓4，此時通氣管5可在套筒3中滑動，將通氣管5向下放，使得反應罐6插入至坩堝1底部，使得液態(tài)主金屬的液面高度超過反應罐6的高度，停止通氣使主金屬液體通過通氣孔8流入反應罐6，待活性輕金屬完全溶解到主金屬液體中再次通入保護性氣體使反應罐6內(nèi)部的金屬液體全部排出，同時氣體鼓入金屬液體中產(chǎn)生底吹攪拌作用，隨后可通過改變反應溫度、氣體流速和反應時間進行實驗，反應過后需要在反應溫度下關(guān)閉通氣靜置，最后降低溫度待金屬液體冷卻至固態(tài)，等待反應完成即可，此過程中通入保護性氣體可防止活性輕金屬與大氣成分接觸，防止在高溫情況下燃燒，保護實驗人員的人身安全，并且保證了實驗過程中參與反應物質(zhì)不會被氧化，另外，保護性氣體也會充滿坩堝1內(nèi)部，大大減小金屬熔體與大氣成分反應造成實驗損耗，同時，例如像Na、Mg等活性輕金屬，加入金屬熔體中可能會上浮至金屬熔體表面，反應罐保證了易燃輕金屬不會使其流出。

本實用新型的有益效果是：

本裝置結(jié)構(gòu)簡單、制作成本低、強度高、具有良好的抗氧化性和安全性，給冶金研究工作試驗帶來便利，有利于促進新工藝的研究和開發(fā)。

附圖說明

圖1是本實用新型裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型套筒俯視示意圖；

圖3是本實用新型反應罐與通氣管連接示意圖；

圖4是本實用新型反應罐底蓋結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-坩堝，2-支架，3-套筒，4-定位螺栓，5-通氣管，6-反應罐，7-反應罐底蓋，8-通氣孔，9-連接螺栓，10-外螺紋凸臺，11-內(nèi)螺紋凹臺。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式，對本實用新型作進一步說明。

實施例1