本實用新型涉及純鎂鑄造工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種純鎂鑄造保護系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

鎂以其輕量化特性和良好的結(jié)構(gòu)性能，在汽車、飛機、手動工具、電子等領(lǐng)域取得了廣泛的應(yīng)用。熔煉保護在鎂及鎂合金熔煉及澆鑄過程中起到非常重要的作用，鎂或鎂合金熔體與空氣接觸會迅速發(fā)生反應(yīng)，所以在熔煉鎂過程中必須有效的防止金屬的氧化和燃燒。前期在鎂熔煉與澆鑄過程中，廣泛采用的是熔煉保護和無溶劑熔煉，使用硫磺粉和SO₂氣體覆蓋劑來進行熔煉保護，雖然能起到一定的保護作用，但隔絕空氣的效果并不十分理想，熔煉過程中氧化鎂燃燒會造成很大的鎂損失。

20世紀70年代開發(fā)出無溶劑熔煉工藝，由于六氟化硫(SF₆)無毒、不燃燒，全球鎂廠開始大范圍推廣使用六氟化硫(SF₆)來做為保護氣體，盡管六氟化硫(SF₆)是一種非常有效的鎂熔煉保護氣體，但也是一種非常有害的溫室氣體，是以后全球變暖的潛在影響因素。

在氣候保護方面要求越來越嚴格，因此急需一種能夠替代用六氟化硫進行精煉和鑄造鎂的工藝。

R-134a在國內(nèi)合金上可能有過使用記錄，R-134a也可以用于純鎂鑄造和精煉，純鎂澆鑄主要采用的是SO₂和SF₆作為保護氣氣體。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為此，本實用新型提供了一種純鎂鑄造過程中，多種保護氣體和載流氣體混合不均勻，通過人員控制氣體供給工作復(fù)雜，無法保證精確混合保護氣體配比，保護氣體流量調(diào)整不及時等影響純鎂精煉和鑄造的問題。

為達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一種純鎂鑄造保護系統(tǒng)，包括：氣源系統(tǒng)1、精煉爐2和鑄造裝置3，氣源系統(tǒng)1與精煉爐2和鑄造裝置3通過氣管連接；

其中氣源系統(tǒng)1包括：四氟乙烷氣源裝置11、二氧化碳氣源裝置12、氮氣氣源裝置13、六氟化硫14氣源裝置、精煉爐氣體混合系統(tǒng)15和鎂錠鑄造氣體混合系統(tǒng)16，四氟乙烷氣源裝置11、二氧化碳氣源裝置12、氮氣氣源裝置13、六氟化硫14氣源裝置同時與精煉爐氣體混合系統(tǒng)15和鎂錠鑄造氣體混合系統(tǒng)16通過氣管連接。

精煉爐2至少有兩個，鑄造裝置3至少有四個，其中一個鑄造裝置3作為備用裝置。

精煉爐氣體混合系統(tǒng)15包括至少兩個氣體輸出端口，且每個輸出端口設(shè)置有對應(yīng)的第一氣體流量計15a和第一閥門15b，通過氣管分別與每個精煉爐2連接。

鎂錠鑄造氣體混合系統(tǒng)16包括至少四個氣體輸出端口，且每個輸出端口設(shè)置有對應(yīng)的第二氣體流量計16a和第二閥門16b，通過氣管分別與每個鑄造裝置3連接。

氣源系統(tǒng)1的氣體裝置上還設(shè)置有氣壓表17和報警裝置18，氣壓表17用來監(jiān)測氣壓源系統(tǒng)1中氣壓是否正常，并把異常信息發(fā)送給報警裝置18。

氣源系統(tǒng)1中還設(shè)置有溫度傳感器19和加熱裝置20，溫度傳感器19用于檢測各個氣源裝置的溫度，對于低于設(shè)定溫度的氣源裝置通過加熱裝置20進行加熱。

一種用于純鎂鑄造保護的電氣系統(tǒng)，包括：控制系統(tǒng)4、氣源系統(tǒng)1，并且氣源系統(tǒng)1中包括第一氣體流量計15a和第一閥門15b、第二氣體流量計16a和第二閥門16b、氣壓表17、溫度傳感器19和加熱裝置20；控制系統(tǒng)4分別與第一氣體流量計15a和第一閥門15b、第二氣體流量計16a和第二閥門16b、氣壓表17、溫度傳感器19和加熱裝置20電連接。

控制系統(tǒng)4是PLC控制系統(tǒng)或計算機控制系統(tǒng)。

氣源系統(tǒng)1還包括：四氟乙烷氣源裝置11、二氧化碳氣源裝置12、氮氣氣源裝置13、六氟化硫14氣源裝置、精煉爐氣體混合系統(tǒng)15和鎂錠鑄造氣體混合系統(tǒng)16，四氟乙烷氣源裝置11、二氧化碳氣源裝置12、氮氣氣源裝置13、六氟化硫14氣源裝置同時與精煉爐氣體混合系統(tǒng)15和鎂錠鑄造氣體混合系統(tǒng)16通過氣管連接。

第一氣體流量計15a和第一閥門15b通過氣管與精煉爐氣體混合系統(tǒng)15連接；第二氣體流量計16a和第二閥門16b通過氣管與鎂錠鑄造氣體混合系統(tǒng)16連接；氣壓表17用于檢測氣源系統(tǒng)1中各個氣源裝置的氣壓大?。粶囟葌鞲衅?9用于檢測氣源系統(tǒng)1中各個氣源裝置的溫度，并對低于設(shè)定溫度的氣源裝置通過加熱裝置20進行加熱。

本實用新型的有益效果：本實用新型能夠保證在純鎂精煉和鑄造過程中，通入多種保護氣體，確保精煉和鑄造的效果；同時通過電氣控制系統(tǒng)，實現(xiàn)保護氣體供給和配比的精確調(diào)節(jié)，進一步減輕人員的工作負擔。

附圖說明

圖1是本實用新型純鎂精煉和鑄造保護系統(tǒng)的示意圖，

圖2是本實用新型純鎂精煉和鑄造保護系統(tǒng)的電氣系統(tǒng)示意圖。

附圖標記：

1-氣源系統(tǒng)， 2-精煉爐，

3-鑄造裝置， 4-控制系統(tǒng)，

11-四氟乙烷氣源裝置， 12-二氧化碳氣源裝置，

13-氮氣氣源裝置， 14-六氟化硫氣源裝置，

15-精煉爐氣體混合系統(tǒng)， 16-鑄造裝置氣體混合系統(tǒng)，

15a-第一流量計， 15b-第一閥門，

16a-第二流量計， 16b-第二閥門，

17-氣壓表， 18-報警裝置，

19-溫度傳感器， 20-加熱裝置。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型的較佳實施例進行詳細闡述，參考標號是指本實用新型中的組件、技術(shù)，以便本實用新型的優(yōu)點和特征在適合的環(huán)境下實現(xiàn)能更易于被理解。下面的描述是對本實用新型權(quán)利要求的具體化，并且與權(quán)利要求相關(guān)的其它沒有明確說明的具體實現(xiàn)也屬于權(quán)利要求的范圍。

實施例一

如圖1是一種純鎂鑄造保護系統(tǒng)的示意圖，包括：氣源系統(tǒng)1、精煉爐2和鑄造裝置3，本實施例中的保護氣體包括四氟乙烷(R-134a)和六氟化硫(SF₆)，二氧化碳(CO₂)和氮氣(N₂)作為載流氣體；氣源系統(tǒng)1與精煉爐2和鑄造裝置3通過氣管連接；

其中氣源系統(tǒng)1包括：四氟乙烷氣源裝置11、二氧化碳氣源裝置12、氮氣氣源裝置13、六氟化硫氣源裝置14、精煉爐氣體混合系統(tǒng)15和鎂錠鑄造氣體混合系統(tǒng)16，四氟乙烷氣源裝置11、二氧化碳氣源裝置12、氮氣氣源裝置13、六氟化硫氣源裝置14同時與精煉爐氣體混合系統(tǒng)15和鎂錠鑄造氣體混合系統(tǒng)16通過氣管連接；根據(jù)鎂精煉和鑄造的保護需求，分別通過精煉爐氣體混合系統(tǒng)15和鎂錠鑄造氣體混合系統(tǒng)16配比出合適的保護氣體，提升鎂精煉和鑄造的質(zhì)量，減少精煉或鑄造過程中鎂自燃的損失。

精煉爐2至少有兩個，還可以根據(jù)產(chǎn)量要求適當增加精煉爐的數(shù)量；鑄造裝置3至少有四個，其中一個鑄造裝置3作為備用裝置，防止其中一個鍛造裝置損壞影響鍛造生產(chǎn)的進度，提升系統(tǒng)穩(wěn)定性。

精煉爐氣體混合系統(tǒng)15包括至少兩個氣體輸出端口，且每個輸出端口設(shè)置有對應(yīng)的第一氣體流量計15a和第一閥門15b，通過氣管分別與每個精煉爐2連接，工作人員根據(jù)第一氣體流量計15a的顯示數(shù)據(jù)，根據(jù)各個精煉爐2的生產(chǎn)狀況調(diào)整第一閥門15b的開度大小，保證精煉爐中純鎂的精煉效果，避免鎂自燃造成的損失。

鎂錠鑄造氣體混合系統(tǒng)16包括至少四個氣體輸出端口，且每個輸出端口設(shè)置有對應(yīng)的第二氣體流量計16a和第二閥門16b，通過氣管分 別與每個鑄造裝置3連接，工作人員根據(jù)第二氣體流量計16a的顯示數(shù)據(jù)，根據(jù)各個鑄造裝置3的生產(chǎn)狀況來調(diào)整第二閥門16b的開度大小，保證鑄造裝置中純鎂的精煉效果，避免鎂自燃造成的損失。

氣源系統(tǒng)1的氣體裝置上還設(shè)置有氣壓表17和報警裝置18，氣壓表17用來監(jiān)測氣壓源系統(tǒng)1中氣壓是否正常，并把異常信息發(fā)送給報警裝置18，報警裝置18包含聲光報警，提示工作人員及時補充氣源裝置中的氣體，避免因保護氣體或載流氣體不足所造成的不必要的損失。

氣源系統(tǒng)1中還設(shè)置有溫度傳感器19和加熱裝置20，溫度傳感器19用于檢測各個氣源裝置的溫度，對于低于設(shè)定溫度的氣源裝置通過加熱裝置20進行加熱。

CO₂在溫度低的情況下容易冷凝，為保證其氣體形態(tài)在CO₂氣瓶進入保護氣混合系統(tǒng)之前增加一套電加熱裝置以保證CO₂氣體不會冷凝，R-134a作為一種制冷劑為保證其氣體形態(tài)在從氣瓶進入到混合裝置前也需要增加一套水浴恒溫加熱裝置保證其以氣體形態(tài)進入到混合系統(tǒng)中。

實施例二

為了提升系統(tǒng)保護氣體控制的精確效果，減輕人員勞動強度，如圖2所示是一種用于純鎂鑄造保護的電氣系統(tǒng)的示意圖，系統(tǒng)包括：控制系統(tǒng)4、氣源系統(tǒng)1，并且氣源系統(tǒng)1中包括第一氣體流量計15a和第一閥門15b、第二氣體流量計16a和第二閥門16b、氣壓表17、溫度傳感器19和加熱裝置20；控制系統(tǒng)4分別與第一氣體流量計15a和第一閥門15b、第二氣體流量計16a和第二閥門16b、氣壓表17、溫度傳感器19和加熱裝置20電連接，通過第一氣壓流量計15a和第二氣體流量計16a反饋流量大小到控制系統(tǒng)4，控制系統(tǒng)4根據(jù)精煉爐2和鑄造裝置3調(diào)整對應(yīng)的；控制系統(tǒng)4采集到氣壓表17反饋的實時氣壓數(shù)據(jù)，當氣壓過低時，反饋到控制系統(tǒng)4，控制系統(tǒng)4通過人機交互界面或其他通信方式通知操作人員，及時補充氣體，避免對系統(tǒng)穩(wěn)定工作造成影響；通過自動檢測和控制系統(tǒng)，能夠很好的減輕操作人員的工作強度。

控制系統(tǒng)4是PLC控制系統(tǒng)或計算機控制系統(tǒng)，根據(jù)設(shè)備投入成本 和實際現(xiàn)場工作環(huán)境、條件的需求選擇需要的控制系統(tǒng)。

氣源系統(tǒng)1還包括：四氟乙烷氣源裝置11、二氧化碳氣源裝置12、氮氣氣源裝置13、六氟化硫14氣源裝置、精煉爐氣體混合系統(tǒng)15和鎂錠鑄造氣體混合系統(tǒng)16，四氟乙烷氣源裝置11、二氧化碳氣源裝置12、氮氣氣源裝置13、六氟化硫14氣源裝置同時與精煉爐氣體混合系統(tǒng)15和鎂錠鑄造氣體混合系統(tǒng)16通過氣管連接，為精煉爐2和鑄造裝置3混合匹配出合適的保護氣體，保證純鎂精煉和鑄造的品質(zhì)，避免鎂自燃造成的損失。

第一氣體流量計15a和第一閥門15b通過氣管與精煉爐氣體混合系統(tǒng)15連接；第二氣體流量計16a和第二閥門16b通過氣管與鎂錠鑄造氣體混合系統(tǒng)16連接；氣壓表17用于檢測氣源系統(tǒng)1中各個氣源裝置的氣壓大?。粶囟葌鞲衅?9用于檢測氣源系統(tǒng)1中各個氣源裝置的溫度，并對低于設(shè)定溫度的氣源裝置通過加熱裝置20進行加熱，通過控制系統(tǒng)4對流量、氣壓、溫度等數(shù)據(jù)的自動采集，經(jīng)過對比處理后控制系統(tǒng)4發(fā)出控制指令控制閥門開度大小和加熱裝置20的工作狀態(tài)，實現(xiàn)對純鎂鑄造保護系統(tǒng)的自動控制，既提升保護氣體配比的精度，又減輕工作人員的工作強度。

應(yīng)該注意的是，上述實施例對本實用新型進行說明而不是對本實用新型進行限制，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離所附權(quán)利要求的范圍的情況下可設(shè)計出替換實施例。在權(quán)利要求中，不應(yīng)將位于括號之間的任何參考符號構(gòu)造成對權(quán)利要求的限制。單詞“包括”不排除存在未列在權(quán)利要求中的元件或步驟。位于元件之前的單詞“一”或“一個”不排除存在多個這樣的元件。單詞第一、第二、以及第三等的使用不表示任何順序?？蓪⑦@些單詞解釋為名稱。