專利名稱：鎂合金的熔煉設備及一種新型鎂合金節(jié)能生產新工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于金屬鎂冶煉加工領域，尤其涉及一種鎂合金熔煉設備及新型鎂合金節(jié) 能生產新工藝。
背景技術：
鎂合金由于具有較小的密度(是實用結構金屬中密度最小的一種)使其在許多場 合具有十分顯著的優(yōu)勢。特別是在航空、航天、以及汽車、摩托車、高速/輕軌列車等交通工 具輕量化方面具有難以替代的優(yōu)勢。構件的密度小可以節(jié)省能源，在高速運動的場合還具 有慣性小的優(yōu)勢，這對于交通工具的啟動和制動具有顯著作用。目前，鎂合金熔煉設備都是電阻加熱熔化爐、感應加熱熔化爐、或者燃氣/燃煤熔 化爐。鎂合金的傳統(tǒng)熔煉方法是采用一臺上述融化爐先將所要熔煉的鎂錠一次全部融化， 然后將其它合金元素以純金屬或合金的形式直接加入到鎂溶液中進行合金化。鎂溶液從熔 煉爐到合金爐，鎂合金液從合金爐到保溫爐及澆鑄的轉液設備為輸液泵與澆鑄泵，輸液泵 與澆鑄泵的輸液管的溫度控制不到位會出現(xiàn)管道堵塞，進而影響生產的正常運作，鎂合金 在合金爐里需要靜置時導致不能連續(xù)生產而導致生產效率低；而且在進行鑄造時，為了避 免或者減輕鑄造過程中鎂合金的氧化燃燒，必須大幅度降低鎂合金溶液溫度，既增加了能 耗，又降低了生產效率，金屬氧化和燒損大并難以控制，制備的鎂合金雜物多、質量和性能 低，在清渣工序中，人力多次清渣，增加了工人在高溫環(huán)境下的勞動強度，甚至發(fā)生工傷。

發(fā)明內容
有鑒于此，有必要提供一種低能耗、生產效率高的、安全及產品性能高的鎂合金熔 煉設備。還有必要提供一種低能耗、生產效率高的、安全及產品性能高的新型鎂合金節(jié)能 生產新工藝。本發(fā)明鎂合金的熔煉設備及一種新型鎂合金節(jié)能生產新工藝是這樣實現(xiàn)的一種 鎂合金熔煉設備，該設備包括熔煉爐、合金爐、保溫爐、第一輸液裝置、第二輸液裝置、澆鑄 裝置、鑄造機、電加熱系統(tǒng)及氣體保護系統(tǒng)，所述的第一輸液裝置含有第一輸液泵及第一輸 液管，第二輸液裝置含有第二輸液泵及第二輸液管，澆鑄裝置上安裝澆鑄管；第一輸液裝置 的第一輸液泵放置于熔煉爐內底部，第一輸液管置于合金爐內，將熔煉爐內熔煉后且靜置 合格的鎂液轉入合金爐；第二輸液裝置含有第二輸液泵及第二輸液管，第二輸液泵放置于 保溫爐里，第二輸液管伸入合金爐內，將合金爐內靜置后的鎂合金液轉入保溫爐里，避免因 第二輸液裝置的第二輸液泵置于合金爐內而在轉液過程中將靜置合格的鎂合金液與不合 格的鎂合金液攪拌攙和，從而確保將合金爐內靜置合格的鎂合金液轉入保溫爐，提高了產 品性能；澆鑄裝置將保溫爐內的鎂合金液澆鑄至鑄造機中；為了達到連續(xù)生產的目的，熔 煉爐及合金爐組組配兩組間隔使用，一組用于生產，另一組用于靜置鎂液及鎂合金液，兩組 熔煉爐與合金爐一字排列，其中兩組的合金爐放置于中間位置，為了使熔煉爐與合金爐中的鎂液得以相互補充，熔煉爐與合金爐之間的距離控制在600-800cm范圍內，保溫爐的一 側放置熔煉爐與合金爐組，保溫爐另一側放置鑄造機，保溫爐與鑄造機的距離根據(jù)澆鑄管 的尺寸來確定，上述保溫爐與鑄造機可沿兩個合金爐排列的方向來回移動，從而實現(xiàn)保溫 爐在兩個合金爐之間輪換輸液及連續(xù)澆鑄的順利完成；采用電加熱系統(tǒng)給第一輸液裝置的 第一輸液管、第二輸液裝置的第二輸液管與澆鑄裝置的澆鑄管加熱，該電加熱系統(tǒng)采用高 功率變壓器將電能轉化為熱能，且根據(jù)澆鑄管徑大小，澆鑄面積、第一輸液管、第二輸液管 及澆鑄管的導熱面積，確定加熱功率的大小，在最短時間內達到加熱效果，防止轉液過程中 因第一輸液管、第二輸液管與澆鑄管冷卻使液體凝固而發(fā)生堵塞，從而確保生產的正常運 作?！N新型鎂合金節(jié)能生產新工藝，該新型鎂合金節(jié)能生產新工藝與包括熔煉爐、 合金爐、保溫爐、第一輸液裝置、第二輸液裝置、澆鑄裝置、鑄造機、電加熱系統(tǒng)及氣體保護 系統(tǒng)的鎂合金熔煉設備結合生產鎂合金，其中，所述熔煉爐及合金爐組配備兩組，一組用于 生產，另一組用于靜置鎂液及鎂合金液；該新型鎂合金節(jié)能生產新工藝包括以下步驟將粗鎂放入熔煉爐內熔煉，且兩個熔煉爐在熔化工序中間隔一定的時間段，該時 間段根據(jù)熔化粗鎂的量、靜置的時間段及澆鑄時間段來確定。將第一輸液裝置的第一輸液泵放入熔煉爐內的底部，將靜置合格的精鎂液轉入合 金爐后添加合金材料進行合金化，合金化后靜置40-50min，進而減少熔渣的清理頻次，提升 合金產品內部的清潔度，降低因內部質量問題而出現(xiàn)不合格品的幾率。第二輸液裝置的第二輸液管置于合金爐內，第二輸液裝置的第二輸液泵置于保溫 爐的一側區(qū)，將合金爐內靜置合格后的鎂合金液通過第二輸液裝置轉到保溫爐內，首次轉 入的合金液需靜置40-50min。澆鑄裝置的一端置于保溫爐的另一側區(qū)，且第二輸液裝置與澆鑄裝置的功率相 同，確保轉入保溫爐內的鎂合金液的量與澆鑄所需的鎂合金液的量形成一個平衡的供求關 系，容易控制保溫爐的溫度，進而降低了因保溫爐溫度過高而造成的電能損耗，配合定量澆 鑄系統(tǒng)及氣體保護系統(tǒng)進行澆鑄，所述的氣體保護系統(tǒng)采用PLC現(xiàn)場模擬軟件進行控制， 配合S02氣體與干燥空氣的混合氣，避免合金液在空氣中氧化燃燒，從而避免對硫磺粉的 使用，減少職業(yè)病的情況發(fā)生，最終達到人性化的生產環(huán)境。將保溫爐向另一組的合金爐移動，將該合金爐內合格的鎂合金液再次轉入至保溫 爐內，配合定量澆鑄系統(tǒng)及氣體保護系統(tǒng)進行澆鑄；液壓傾翻熔煉爐與合金爐將渣除掉。本發(fā)明的熔煉爐及合金爐組至少配備兩組，兩組熔煉爐與合金爐一字排列，且兩 組的合金爐放置于中間位置，一組用于生產，另一組用于靜置鎂液及鎂合金液，移動的保溫 爐及鑄造機依次與兩組熔煉爐及合金爐排列，從而在鎂合金液由合金爐到保溫爐的轉液及 澆鑄工序中實現(xiàn)連續(xù)生產，提高了生產效率；第二輸液裝置的第二輸液泵放置于保溫爐內， 第二輸液管置入合金爐內，避免因第二輸液裝置的第二輸液泵置于合金爐內而在轉液過程 中將靜置合格的鎂合金液與合金爐下部含雜質較多的鎂合金液攪拌攙和，從而確保將合金 爐內靜置合格的鎂合金液轉入保溫爐，提高了產品性能；第二輸液裝置與澆鑄裝置的功率 相同，確保轉入保溫爐內的鎂合金液的量與澆鑄所需的鎂合金液的量形成一個平衡的供求 關系，容易控制保溫爐的溫度，進而降低了因保溫爐溫度過高而造成電能損耗；在澆鑄過程 中采用氣體保護，控制金屬氧化和燒損的程度，使制備的鎂合金質量和性能得以提高，采用電加熱系統(tǒng)加熱第一輸液管、第二輸液管及澆鑄管，防止轉液時因第一輸液管、第二輸液管 及澆鑄管冷卻致使液體凝固而發(fā)生堵塞。鎂合金的熔煉設備及一種新型鎂合金節(jié)能生產新工藝有益效果避免人力多次清 渣，降低工人在高溫環(huán)境下的勞動強度，減少工傷。實現(xiàn)了連續(xù)生產的目的，降低了能耗，提 高了生產效率，澆鑄過程中配合定量澆鑄系統(tǒng)及氣體保護系統(tǒng)，使制備的鎂合金質量和性 能得以提高。


圖1是本發(fā)明鎂合金熔煉設備的平面布置示意圖。圖2是本發(fā)明鎂合金熔煉設備第一輸液裝置的剖面示意圖。圖3是本發(fā)明鎂合金熔煉設備第二輸液裝置的剖面示意圖。圖4是本發(fā)明鎂合金熔煉設備澆鑄裝置的部分剖面示意圖。圖5是本發(fā)明新型鎂合金節(jié)能生產新工藝的流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明鎂合金的熔煉設備及一種新型鎂合金節(jié)能生產新工藝，請參看圖1、圖2及 圖3，鎂合金熔煉設備10包括有熔煉爐11、合金爐12、保溫爐13、第一輸液裝置14、第二 輸液裝置15、澆鑄裝置16、鑄造機17、電加熱系統(tǒng)(未顯示)及氣體保護裝置(未顯示)， 其中第一輸液裝置14含有第一輸液泵141及第一輸液管142，第二輸液裝置15含有第二輸 液泵151及第二輸液管152，澆鑄裝置16上安裝澆鑄管161 ；第一輸液裝置14的第一輸液 泵141置于熔煉爐11內的至上而下的三分之二處，第一輸液管142置于合金爐12內，將熔 煉爐11內熔煉后靜置合格的精鎂液轉入合金爐12內；第二輸液裝置15的第二輸液泵151 置于保溫爐13內，第二輸液管152置于合金爐12內，將合金爐12內的鎂合金液轉入保溫 爐13內；澆鑄裝置16將保溫爐13內的鎂合金液澆鑄于鑄造機17中；為了達到連續(xù)生產的 目的，熔煉爐11及合金爐12組配兩組間隔使用，一組用于生產，另一組用于靜置鎂液及鎂 合金液，兩組熔煉爐11與合金爐12 —字排列，其中兩組的合金爐12放置于中間位置，為了 使熔煉爐11與合金爐12中的鎂液得以相互補充，將熔煉爐11與合金爐12之間的距離控 制在600-800cm范圍內進行放置；保溫爐13在一字排列的熔煉爐11與合金爐12組的一側 放置，保溫爐13的另一側放置鑄造機17 ；保溫爐13與鑄造機17可沿著兩組熔煉爐11與 合金爐12組排列的方向來回移動，從而實現(xiàn)保溫爐13與兩個合金爐12輪換轉液及澆鑄的 順利完成；用電加熱系統(tǒng)給第一輸液裝置14的第一輸液管142、第二輸液裝置15的第二輸 液管152與澆鑄裝置16的澆鑄管161在最短時間內加熱，該電加熱系統(tǒng)采用高功率變壓器 將電能轉化為熱能，其根據(jù)第一輸液管142、第二輸液管152、澆鑄管161的管徑大小與導熱 面積及澆鑄面積確定加熱功率的大小，從而實現(xiàn)在最短時間內加熱第一輸液管142、第二輸 液管152及澆鑄管161，防止轉液過程中因第一輸液液管141、第二輸液管151及澆鑄管161 冷卻而使液體凝固導致堵塞，從而確保生產的正常運作。請參看圖4，一種新型鎂合金節(jié)能生產新工藝，該新型鎂合金節(jié)能生產新工藝與包 括熔煉爐11、合金爐12、保溫爐13、第一輸液裝置14、第二輸液裝置15、澆鑄裝置16、鑄造 機17、電加熱系統(tǒng)及氣體保護系統(tǒng)的鎂合金熔煉設備10結合生產鎂合金，其中，所述熔煉爐11及合金爐12配備兩組，一組用于生產，另一組用于靜置鎂液及鎂合金液；該新型鎂合 金節(jié)能生產新工藝包括以下步驟步驟S801，將粗鎂放入熔煉爐11內熔煉，且兩個熔煉爐11在熔煉工序中間隔一定 的時間段，該時間段根據(jù)熔化粗鎂的量、靜置的時間段及澆鑄時間段來確定。步驟S802，將第一輸液裝置14的第一輸液泵141放入熔煉爐11內的自上而下的 三分之二處，第一輸液管142置于合金爐內，用輸液裝置14將靜置合格的精鎂熔液從熔煉 爐11轉入合金爐12后，添加合金材料進行合金化，靜置40-50min，進而減少熔渣的清理頻 次，提升合金產品內部的清潔度，降低因內部質量問題而出現(xiàn)的不合格品的幾率。步驟S803，第二輸液裝置15的第二輸液泵151置于保溫爐13的一側區(qū)，第二輸 液管152置于合金爐12內，將靜置合格后的鎂合金液通過第二輸液裝置15轉入保溫爐13 內，首次轉入的鎂合金液靜置40-50min。步驟S804，澆鑄裝置16的一端伸入保溫爐13的另一側區(qū)，且澆鑄裝置16與第二 輸液裝置15的功率相同，確保轉入保溫爐13內的鎂合金液的量與澆鑄所需的鎂合金液的 量形成一個平衡的供求關系，容易控制保溫爐13的溫度，從而降低了因保溫爐13溫度過高 而造成電能的損耗，配合定量澆鑄系統(tǒng)及氣體保護系統(tǒng)進行澆鑄，上述所述的氣體保護系 統(tǒng)采用PLC現(xiàn)場模擬軟件進行控制，模具上方配合S02氣體與干燥空氣的混合氣，避免合金 液在空氣中氧化燃燒，從而避免對硫磺粉的使用，減少職業(yè)病的情況發(fā)生。步驟S805，將保溫爐13與鑄造機17向另一組的合金爐12移動，遵循步驟S803的 操作將該合金爐12內合格的鎂合金液再次轉入至保溫爐13內，配合定量澆鑄系統(tǒng)及氣體 保護系統(tǒng)進行澆鑄。步驟S806，通過液壓傾翻將熔煉爐與合金爐內的渣清除。本發(fā)明的熔煉爐11及合金爐12組配備兩組，兩組熔煉爐11與合金爐12呈一字排 列，且兩組的合金爐12放置于中間位置，一組用于生產，另一組用于靜置鎂液及鎂合金液， 保溫爐13及鑄造機17依次與兩組熔煉爐11及合金爐12并排排列，且保溫爐13及鑄造 機17可沿著熔煉爐11與合金爐12排列的方向來回移動，從而由合金爐12到保溫爐13的 轉液及澆鑄工序實現(xiàn)連續(xù)生產，提高了生產效率；第二輸液裝置15的第二輸液泵151放置 于保溫爐13里，避免因第二輸液泵151置于合金爐12內而在轉液過程中將靜置合格的鎂 合金液與合金爐下部含雜質較多的鎂合金液攪拌攙和，從而確保將合金爐12內靜置合格 的鎂合金液轉入保溫爐13，提高了產品性能；第二輸液裝置15與澆鑄裝置16的功率相同， 確保轉入保溫爐13內的鎂合金液的量與澆鑄所需的鎂合金液的量形成一個平衡的供求關 系，容易控制保溫爐13的溫度，進而降低了因保溫爐13溫度過高而造成電能損耗；在澆鑄 過程中采用氣體保護，控制金屬氧化和燒損的程度，使制備的鎂合金質量和性能得以提高； 采用加熱系統(tǒng)給輸液管與澆鑄管加熱，防止轉液時因輸液管與澆鑄管冷卻致使液體凝固而 發(fā)生堵塞，進一步提高了生產效率；在產品的除渣工序中，通過液壓將熔煉爐、合金爐及保 溫爐傾翻除渣，避免人力多次清渣，降低工人在高溫環(huán)境下的勞動強度，減少不必要的工傷 出現(xiàn)。
權利要求
1.鎂合金熔煉設備及一種新型鎂合金節(jié)能生產新工藝，其特征在于鎂合金熔煉設 備(10)包括有熔煉爐(11)、合金爐(12)、保溫爐(13)、第一輸液裝置(14)、第二輸液裝置 (15)、澆鑄裝置(16)、鑄造機(17)、電加熱系統(tǒng)及氣體保護系統(tǒng)；其中第一輸液裝置(14)含 有第一輸液泵(141)及第一輸液管(142)，第二輸液裝置(1 含有第二輸液泵(151)及第 二輸液管(152)，澆鑄裝置(16)上安裝澆鑄管(161)；熔煉爐(11)及合金爐(12)組配成 兩組，相間使用，兩組一字排列，中間位置放置合金爐(1 ；保溫爐(1 在一字排列的熔煉 爐(11)與合金爐(12)的一側放置，保溫爐(13)的另一側放置鑄造機(17)；第一輸液裝置 (14)的輸液泵(141)置于熔煉爐(11)內的底部，輸液管(142)置于合金爐(12)內；第二輸 液裝置(15)的第二輸液泵(151)放置于保溫爐(13)里；電加熱系統(tǒng)給第一輸液裝置(14) 的第一輸液管(141)和第二輸液裝置(1 的第二輸液管(151)及澆鑄泵(16)的澆鑄管 (161)加熱。
2.根據(jù)權利要求1所述的鎂合金熔煉設備及一種新型鎂合金節(jié)能生產新工藝，其特征 在于鎂合金熔煉設備(10)中的熔煉爐(11)與合金爐(12)的距離控制在600-800cm內。
3.鎂合金熔煉設備及一種新型鎂合金節(jié)能生產新工藝，其特征在于一種新型鎂合金 節(jié)能生產新工藝，該新型鎂合金節(jié)能生產新工藝與包括熔煉爐(11)、合金爐(12)、保溫爐 (13)、第一輸液裝置(14)、第二輸液裝置(15)、澆鑄裝置(16)、鑄造機(17)、電加熱系統(tǒng)及 氣體保護系統(tǒng)的鎂合金熔煉設備(10)結合生產鎂合金，其中，所述熔煉爐(11)及合金爐 (12)配備兩組，一組用于生產，另一組用于靜置鎂液及鎂合金液；該新型鎂合金節(jié)能生產 新工藝包括以下步驟將粗鎂放入熔煉爐(11)內熔煉；第一輸液裝置(14)的輸液泵(141)放入熔煉爐(11)內底部，將精鎂熔液轉入合金爐 (12)后添加合金材料進行合金化熔煉后靜置40-50min ；輸液裝置(15)的輸液泵(151)置于保溫爐(13)的一側區(qū)，輸液管(152)的一端置于 合金爐(12)內，將靜置合格后的鎂合金液從合金爐(12)轉到保溫爐(13)內，首次轉入的 鎂合金液需靜置40-50min ；采用與第二輸液裝置(15)同功率的澆鑄裝置(16)，確保轉入保溫爐(13)內的合金液 的量與澆鑄所需的合金液的量形成一個平衡的供求關系；配合定量澆鑄系統(tǒng)及氣體保護系統(tǒng)進行澆鑄，氣體保護系統(tǒng)采用PLC現(xiàn)場模擬軟件進 行控制，模具上方配合S02氣體與干燥空氣的混合氣，避免合金液在空氣中氧化燃燒；將保溫爐(13)向另一組的合金爐(12)移動，將該合金爐(12)內的合金液再次轉入至 保溫爐(13)內，配合定量澆鑄系統(tǒng)及氣體保護系統(tǒng)進行澆鑄； 將熔煉爐與合金爐的廢渣除掉。
全文摘要
一種鎂合金的熔煉設備及一種新型鎂合金節(jié)能生產新工藝，屬于金屬鎂冶煉加工領域，尤其涉及一種鎂合金熔煉設備及新型鎂合金節(jié)能生產新工藝；熔煉設備包括熔煉爐、合金爐、保溫爐、第一輸液裝置、第二輸液裝置、澆鑄裝置、鑄造機、電加熱系統(tǒng)及氣體保護系統(tǒng)；一種新型鎂合金節(jié)能生產新工藝熔煉、合金化和靜置；轉液、將鎂合金液轉液和靜置、澆鑄、轉液及澆鑄；將保溫爐向另一組合金爐移動，將合金液轉到保溫爐內，靜置后澆鑄；除渣；有益效果避免人力多次清渣，降低工人在高溫環(huán)境下的勞動強度，減少工傷。實現(xiàn)了連續(xù)生產的目的，降低了能耗，提高了生產效率，澆鑄過程中配合定量澆鑄系統(tǒng)及氣體保護系統(tǒng)，使制備的鎂合金質量和性能得以提高。
文檔編號C22C1/02GK102146526SQ201110041288
公開日2011年8月10日 申請日期2011年2月22日 優(yōu)先權日2011年2月22日
發(fā)明者吳振榮, 李紅偉, 汪岑, 牛曉明, 王洪福 申請人:寧夏惠冶鎂業(yè)集團有限公司