[發明專利]鎂液正壓轉移用熔煉爐爐蓋自動密封與開啟的裝置及方法

有效

• 申請號: 202210098367.6
• 申請日: 2022-01-27
• 公開（公告）號: CN114413625B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 樂啟熾;閆家仕;蔣燕超;王彤;賈永輝;趙大志;寶磊;廖啟宇
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: F27B14/08
• 分類號: F27B14/08;F27B14/04;F27D1/18
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 馬海芳

一種鎂液正壓轉移用熔煉爐爐蓋自動密封與開啟的裝置及方法，屬于鑄造技術領域。該鎂液正壓轉移用熔煉爐爐蓋自動密封與開啟的裝置，包括爐蓋、設置在爐蓋上的導液法蘭、壓力計、安全閥和測溫裝置；爐蓋中的保溫罩為漏斗狀，保溫罩和底板配合后形成保溫空間；在底板上設置有加強筋；還包括多個抓緊裝置沿爐蓋周向均勻分布，還包括導液集成裝置，其設置有用于爐內壓力控制管道、輸送保護氣體管道、傳輸鎂液高溫熔體管道和導液集成裝置法蘭。該爐蓋結構緊湊簡單，布置合理，成本低，設置抓緊裝置實現機械式爐蓋對爐子的密封和開蓋，提高了半連續鑄造過程中的安全程度；抓緊裝置實現爐外機械密封，保護氣實現爐內動態保壓密封，起到內外雙重密封作用。

技術領域

本發明屬于鑄造技術領域，特別涉及一種鎂液正壓轉移用熔煉爐爐蓋自動密封與開啟的裝置及方法。

背景技術

鎂的化學活性高，一方面其熔體極易與氧、氮、水等發生化學反應，甚至發生燃燒與爆炸，另一方面，對鎂熔體中的雜質元素鐵、鎳、銅的去除與凈化水平，直接影響變形鎂合金鑄錠或鑄件的耐蝕性。因此，鎂合金在精煉和鑄造過程中一般均須采用無縫不銹鋼管作為熔體轉移的流道，其中以密封加壓作為驅動力，實現鎂液的正壓轉移，是目前鎂合金半連續鑄造最常用的技術方法，其具體方法是在鎂合金熔煉爐上加蓋密封，然后向密封良好的坩堝中充入干燥空氣或氮氣實現正壓，通過正壓驅動鎂液壓入無縫不銹鋼管中，從而實現鎂液在隔離大氣的條件下實現安全轉移，以保證熔體的潔凈度水平。

現有工業用鎂合金坩堝爐，其通過爐蓋實現密封和開啟的方式，均需要人工吊裝爐蓋，并通過人工螺旋加壓卡具壓緊或擰松爐蓋與坩堝法蘭之間的密封盤根，從而實現盛有鎂液的鐵坩堝達到密封條件或解除密封。其操作不僅步驟繁瑣、勞動強度大。同時，也常常因為人工操作加壓不均，導致密封難以形成或導液過程中密封失效等問題；一旦由于坩堝爐未密封完全導致高溫鎂液泄露，暴露在潮濕空氣中極易燃燒，很容易發生安全事故。因此，亟需實現爐蓋密封和開啟過程的機械化和自動化。除此之外，勞務成本的逐步提高和安全要求壓力的日益增加，也極大促進了這一進程的加速。

發明內容

針對目前鎂合金半連續鑄造熔煉爐的爐蓋密封與開啟需要人為操作，自動化程度低、勞動強度大、存在安全性隱患等問題，本發明提供一種鎂液正壓轉移用熔煉爐爐蓋自動密封與開啟的裝置及方法。該爐蓋結構緊湊簡單，布置合理，制作成本低，具有廣適性，其通過抓緊裝置實現爐蓋對爐子的密封和開蓋，避免人工開蓋，提高了半連續鑄造過程中的安全程度；抓緊裝置實現爐外機械密封，保護氣實現爐內動態保壓密封，從而實現內外雙重密封作用，實現爐蓋密封和開啟過程的機械化和自動化，有助于進行穩定、安全的鑄造生產活動。

本發明的一種鎂液正壓轉移用熔煉爐爐蓋自動密封與開啟的裝置，包括爐蓋、設置在爐蓋上的導液法蘭、壓力計、安全閥和測溫裝置；還包括多個抓緊裝置和導液集成裝置；

爐蓋包括底板和保溫罩，保溫罩為漏斗狀，保溫罩和底板配合后形成保溫空間；在底板上設置有加強筋；

多個抓緊裝置沿爐蓋周向均勻分布，多個抓緊裝置為至少為2個；抓緊裝置用于實現爐蓋和爐體的機械密封；

導液集成裝置包括用于爐內壓力控制管道、輸送保護氣體管道、傳輸鎂液高溫熔體管道和導液集成裝置法蘭；用于爐內壓力控制管道、輸送保護氣體管道、傳輸鎂液高溫熔體管道均穿過導液集成裝置法蘭；導液集成裝置法蘭和爐蓋上的導液法蘭相配合。

進一步的，所述的鎂液正壓轉移用熔煉爐爐蓋自動密封與開啟的裝置還包括控制系統，所述的控制系統和壓力計、安全閥、測溫裝置、導液集成裝置和抓緊裝置連接，用于檢測各個部件的數據和信號，并根據設置進行開閉功能啟動。

進一步的，所述的保溫罩材質為耐高溫不銹鋼，厚度優選為5-10mm。

爐蓋的底板材質為鑄鐵或耐高溫不銹鋼，爐蓋厚度優選為15-30mm，加強筋材質為碳鋼或不銹鋼，加強筋高度優選為60-80mm。