[發明專利]一種連續真空熔煉制備高純鎂合金的生產線設備和工藝

有效

• 申請號: 202010719310.4
• 申請日: 2020-07-23
• 公開（公告）號: CN111850329B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發明（設計）人: 周森安;安俊超;李豪;鄭傳濤
• 申請（專利權）人: 西格馬（河南）高溫科技集團有限公司
• 主分類號: C22C1/02
• 分類號: C22C1/02;C22B26/22;C22B9/02;C22B9/04;C22B9/05
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 時亞娟

1.一種連續真空熔煉制備高純鎂合金的生產線設備，其特征在于：包括抽真空組件以及分別與抽真空組件連接的控制機構、加熱揮發爐、鎂蒸氣過濾裝置、冷卻結晶器、真空接收器、晶體熔化爐、合金熔煉爐和合金成型裝置，所述的抽真空組件能夠在控制機構的控制下，對加熱揮發爐、鎂蒸氣過濾裝置、冷卻結晶器、真空接收器、晶體熔化爐、合金熔煉爐和合金成型裝置的內部進行抽真空處理；

所述的加熱揮發爐上設置有連續進料口和鎂蒸氣出口，連續進料口處設置有真空進料組件，該真空進料組件與控制機構和抽真空組件連接，其能夠在控制機構的控制下，于真空條件下將金屬鎂原料連續進料至加熱揮發爐的內部，在加熱揮發爐的鎂蒸汽出口處依次、且順序設置有分別與控制機構連接的鎂蒸氣過濾裝置、冷卻結晶器和真空接收器，以在控制機構的控制下，分別對鎂蒸汽出口處流出的金屬鎂蒸汽進行過濾、冷卻和收集，所述鎂蒸氣過濾裝置、冷卻結晶器和真空接收器的內部相互貫通，且相互對接處均設置有用于控制其相互之間通斷的真空閥；

所述的冷卻結晶器包括立式雙層殼體、內部多層結晶組件、掃晶組件和循環水冷卻組件，立式雙層殼體由上下對接設置的上部結晶段和下部收集段構成，其中，上部結晶段呈下端開口的立式雙層圓筒狀結構，且在雙層圓筒狀結構之間設置有用于冷卻水通過的夾層空腔，在上部結晶段的側壁上還開設有與鎂蒸氣過濾裝置對接的鎂蒸氣進口，下部收集段呈漏斗狀結構，且在漏斗狀下部收集段的底端開設有與真空接收器對接的鎂晶體出口；

所述的內部多層結晶組件設置在立式雙層殼體的內部，其包括至少一個與立式雙層殼體同軸設置的圓筒形結晶器，該圓筒形結晶器包括水平設置的一個圓環形封堵板和設置在圓環形封堵板下表面上的兩個豎直圓筒，兩個豎直圓筒分別沿圓環形封堵板的內外徑設置，使兩個豎直圓筒之間構成一個用于冷卻水通過的夾層空腔，且該夾層空腔的底端設置有密封板；

所述的掃晶組件設置在立式雙層殼體內部，掃晶組件包括驅動電機和掃晶架，所述的掃晶架包括在一個水平圓圈內呈輻射狀設置的多個固定桿，以及設置在固定桿下表面上的多個掃晶件，所述掃晶件的個數為整個冷卻結晶裝置中圓筒形結晶器個數的二倍多一個，且多個掃晶件分別與圓筒形結晶器的內壁、外壁以及立式雙層殼體的內壁一一對應，以實現對圓筒形結晶器的內壁或外壁或立式雙層殼體的內壁進行已冷卻晶體鎂的掃落，每個掃晶件包括上下相對應設置的兩個固定環，在上下相對應的兩個固定環之間豎直設置有至少一個掃晶桿，該掃晶桿與其所對應的圓筒形結晶器的內壁或外壁或立式雙層殼體的內壁之間的距離為5-15mm，所述的驅動電機設置在立式雙層殼體的頂部，并與控制機構電連接，其能在控制機構的控制下帶動整個掃晶架進行旋轉掃晶作業；

所述的真空接收器包括立式單層殼體，該立式單層殼體由圓筒形上部和漏斗狀下部上下對接組成，圓筒形上部包括圓形頂板和圍設在圓形頂板下表面上的側圍板，在圓形頂板的上表面中心處開設有鎂晶體進口，該鎂晶體進口與冷卻結晶器對接，且鎂晶體進口處還設置有用于控制其通斷的真空閥，所述側圍板的一側開設有真空組件連接口，該真空組件連接口與抽真空組件連接，側圍板的另一側開設有惰性氣體入口，該惰性氣體入口與外設的惰性氣體氣源連接，在側圍板上還設置有多個用于觀測立式單層殼體內部狀況的透明視窗，所述漏斗狀下部的底端開設有鎂晶體出口，該鎂晶體出口與晶體熔化爐的進料口對接，且鎂晶體出口處也設置有用于控制其通斷的真空閥；

所述的循環水冷卻組件包括冷卻塔、供水管以及多個分水管、輸水管和回水管，所述供水管的一端與冷卻塔的出水口連接，供水管的另一端延伸至立式雙層殼體的內部，且該端部連接有多個分水管，所述分水管的個數與整個冷卻結晶裝置中夾層空腔的個數一致，且相互之間一一對應，每個分水管用于為其所對應的夾層空腔進行循環水供給，在每個分水管上均設置有電控閥，該電控閥與控制機構電連接，在每個夾層空腔內均設置有多個輸水管，該輸水管連接在分數管的末端，且每個輸水管的出水末端均位于其所在夾層空腔的頂端，所述每個夾層空腔的底端均開設有回水口，且每個回水口均通過一個回水管與冷卻塔的進水口連接；

所述的晶體熔化爐和合金熔煉爐上均設置有進料口、出料口、真空組件連接口和惰性氣體入口，其中，真空組件連接口與抽真空組件連接，惰性氣體入口與外設的惰性氣體氣源連接，晶體熔化爐的進料口與真空接收器的卸料口對接，且該對接處設置有真空閥，晶體熔化爐的出料口通過一段出料管與合金熔煉爐的進料口連接，合金熔煉爐的出料口也通過一段出料管與合金成型裝置的進料口對接，在每個出料管上均設置有電控閥和計量泵，合金熔煉爐的頂部還設置有一個合金添加口，所述的真空閥、電控閥、計量泵和惰性氣體氣源均與控制機構連接。