專利名稱：金屬鎂熔液或者鎂合金熔液過濾材料與過濾器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬鎂熔液或者鎂合金熔液的過濾材料與過濾器。
背景技術(shù)：
鎂合金由于具有較小的密度(是實用結(jié)構(gòu)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(gòu)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。 但是金屬鎂在熔化過程中不可避免地發(fā)生氧化燃燒，并且產(chǎn)生的氧化鎂等夾雜物 彌散懸浮在鎂液中。生產(chǎn)實踐證明，如果這些夾雜物不徹底去除，將顯著降低鎂合金力學性 能和耐腐蝕性能。 目前金屬鎂以及鎂合金的生產(chǎn)都是采用坩堝爐熔化、覆蓋劑保護和精煉劑精煉。 覆蓋劑的主要作用是減少熔煉過程中金屬鎂的氧化燃燒；精煉的主要作用是去除熔煉過程 中產(chǎn)生的氧化鎂以及其它產(chǎn)物等雜質(zhì)。精煉劑精煉的原理是碎末狀的精煉劑撒到金屬鎂 或者鎂合金液面時，精煉劑熔化，在攪拌作用下變成液滴并被帶入鎂合金熔液內(nèi)，由于熔融 的精煉劑對鎂合金熔液中的氧化鎂等夾雜物具有良好的潤濕和吸附能力，精煉劑液滴吸附 氧化鎂等夾雜物后體積長大、熔點升高而固化，最后實現(xiàn)金屬鎂以及鎂合金熔液與熔液中 的氧化鎂等夾雜物分離。在精煉工藝參數(shù)控制以及操作正確條件下，絕大部分夾雜和熔劑 液滴可以有效地去除，使鎂液的潔凈度達到標準要求。但是由于在精煉攪拌操作中精煉劑 液滴與夾雜物相遇吸附是個隨機現(xiàn)象，即使在精煉工藝參數(shù)控制和操作正確條件下也不可 能徹底清除夾雜物，尤其在精煉工藝參數(shù)控制以及操作不當，往往導致夾雜物和熔劑含量 超標，從而顯著降低鎂合金的力學性能和耐腐蝕性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種吸附和阻擋金屬鎂熔液或者鎂合金熔液中的夾雜物的 過濾材料。 本發(fā)明的再一個目的是提供一種吸附和阻擋金屬鎂熔液或者鎂合金熔液中的夾 雜物的過濾器，使金屬鎂熔液或者鎂合金熔液得到純凈化。 本發(fā)明的又一個目的是提供一種金屬鎂熔液或者鎂合金熔液的過濾器安裝在制
備金屬鎂或鎂合金的設(shè)備中的應(yīng)用。 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案 —種金屬鎂熔液或者鎂合金熔液的過濾材料，該過濾材料是由粒徑的尺寸為 lmm 50mm的氧化鎂陶瓷顆粒和/或氧化*丐陶瓷顆粒所組成。 在本發(fā)明的金屬鎂熔液或者鎂合金熔液的過濾材料中，所述的氧化鎂陶瓷顆粒和
氧化鈣陶瓷顆粒分別是由氧化鎂陶瓷制品和氧化鈣陶瓷制品破碎而成。 其中，所述的氧化鎂陶瓷制品為煉鋼用氧化鎂磚中的殘次品；所述的氧化鈣陶瓷制品為氧化鈣陶瓷坩堝中的殘次品。 —種金屬鎂熔液或者鎂合金熔液的過濾器，在高鉻鋼或者低碳鋼制成的容器中， 均勻地充填有粒徑的尺寸為1mm 50mm的氧化鎂陶瓷顆粒和/或氧化鈣陶瓷顆粒，所述的 容器分別設(shè)有進口和出口 ，并且在進口處和出口處分別設(shè)有遮蓋進口和出口的擋板，該擋 板是由多孔高鉻鋼板、多孔低碳鋼板、高鉻鋼絲網(wǎng)和低碳鋼絲網(wǎng)中的任意一種制成，其中， 多孔高鉻鋼板和多孔低碳鋼板的孔徑、及鉻鋼絲網(wǎng)和低碳鋼絲網(wǎng)的網(wǎng)孔徑均小于lmm。
在本發(fā)明的金屬鎂熔液或者鎂合金熔液的過濾器中，容器的形狀沒有限定，優(yōu)選 是圓筒形狀，以便于和管道連接。所述的容器為底部和頂部是敞口的圓筒形狀，所述的進口 和出口的擋板是與圓筒的內(nèi)徑相同的圓盤。 在本發(fā)明的金屬鎂熔液或者鎂合金熔液的過濾器中，所述的氧化鎂陶瓷顆粒和氧 化鈣陶瓷顆粒分別是由氧化鎂陶瓷制品和氧化鈣陶瓷制品破碎而成。 其中，所述的氧化鎂陶瓷制品為煉鋼用氧化鎂磚中的殘次品；所述的氧化鈣陶瓷 制品為氧化鈣陶瓷坩堝中的殘次品。 本發(fā)明的金屬鎂熔液或者鎂合金熔液的過濾器的應(yīng)用，將本發(fā)明所述的過濾器安 裝在制備金屬鎂或鎂合金的設(shè)備中的輸送管道上，其中，所述的過濾器的進口和出口分別 與輸送管道相連接；或是將本發(fā)明所述的過濾器安裝在制備金屬鎂或鎂合金的熔煉設(shè)備中 的輸送泵入口或者澆鑄出口上，其中，在所述的過濾器安裝在輸送泵入口的情況下，過濾器 連同輸送泵浸沒于熔煉坩堝內(nèi)的金屬鎂或鎂合金熔液中，使過濾器的進口與熔煉坩堝的金 屬鎂或鎂合金熔液相連通，過濾器的出口與輸送泵入口相連接；在所述的過濾器安裝在澆 鑄出口的情況下，過濾器的進口與澆鑄出口相連接，過濾器的出口與鑄型的澆鑄進口相連 接。金屬鎂熔液或者鎂合金熔液在澆注成型前通過本發(fā)明的過濾材料制成的過濾裝置，達 到金屬鎂以及鎂合金熔液的純凈化。 本發(fā)明所使用的高鉻鋼，該高鉻鋼的鉻含量大于13重量％ ;本發(fā)明所使用的低碳 鋼。該低碳鋼的碳含量小于0.25重量％。
本發(fā)明的優(yōu)點是 本發(fā)明的過濾器材質(zhì)是尺寸在lmm 50mm范圍的氧化鎂陶瓷顆粒、氧化鈣陶瓷顆 粒、或者氧化鎂陶瓷顆粒與氧化鈣陶瓷顆粒的混合物，氧化鎂陶瓷顆粒和氧化鈣陶瓷顆粒 可以是由氧化鎂陶瓷或者氧化鈣陶瓷制品中的殘次品破碎而成，比如煉鋼用氧化鎂磚中的 殘次品破碎而成、氧化鈣陶瓷坩堝中的殘次品破碎而成，這樣制成的氧化鎂陶瓷顆粒和氧 化鈣陶瓷顆粒成本低、達到變廢為寶的目的，當然也可以由燒制成的氧化鎂陶瓷和氧化鈣 陶瓷破碎而成。本發(fā)明是利用氧化鎂陶瓷顆粒或者氧化鈣陶瓷顆粒對金屬鎂或者鎂合金熔 液中的氧化鎂和熔劑等夾雜物的吸附和阻擋作用，使金屬鎂或者鎂合金熔液得到純凈化。


圖1為管道式過濾器的結(jié)構(gòu)分解示意圖。其中，l為進口擋板、2為氧化鎂陶瓷顆 粒和/或氧化鈣陶瓷顆粒、3為高鉻鋼或者低碳鋼制成的容器、4為出口擋板。
圖2為管道式過濾器的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，l為進口擋板、2為氧化鎂陶瓷顆粒和 /或氧化鈣陶瓷顆粒、3為高鉻鋼或者低碳鋼制成的容器、4為出口擋板、5為金屬鎂或者鎂 合金熔液入口、6為金屬鎂或者鎂合金熔液出口。
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圖3為篩網(wǎng)式過濾器的結(jié)構(gòu)分解示意圖。其中，l為進口擋板、2為氧化鎂陶瓷顆 粒和/或氧化鈣陶瓷顆粒、3為高鉻鋼或者低碳鋼制成的容器、4為出口擋板。
圖4為篩網(wǎng)式過濾器的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，1為進口擋板、2為氧化鎂陶瓷顆粒和 /或氧化鈣陶瓷顆粒、3為高鉻鋼或者低碳鋼制成的容器、4為出口擋板、5為金屬鎂或者鎂 合金熔液入口、6為金屬鎂或者鎂合金熔液出口。
具體實施例方式
如圖1 圖4所示，管道式過濾器的結(jié)構(gòu)和篩網(wǎng)式過濾器的結(jié)構(gòu)是相同的，其不同 點是，篩網(wǎng)式過濾器的直徑和長度分別大于管道式過濾器的直徑和長度；另一個不同點是， 管道式過濾器主要應(yīng)用在金屬鎂熔液或者鎂合金熔液的輸送管道中，而篩網(wǎng)式過濾器主要 應(yīng)用在金屬鎂熔液或者鎂合金熔液的輸送泵入口或者澆鑄出口上。 如圖1 圖4所示，本發(fā)明的過濾器主要由氧化鎂陶瓷顆粒和/或氧化鈣陶瓷顆 粒2，與高鉻鋼或者低碳鋼制成的容器3，和2個高鉻鋼或者低碳鋼制成的擋板1、4構(gòu)成。各 種尺寸(粒徑的尺寸為lmm 50mm)的陶瓷顆粒2均勻地充填在高鉻鋼或者低碳鋼制成的 容器3中，該容器3分別有一個進口 5和一個出口 6 ;2個擋板1、4分別設(shè)置在進口 5處和 出口 6處，2個擋板1、4是采用多孔的高鉻鋼板與低碳鋼板或者高鉻鋼與低碳鋼的絲網(wǎng)制 成，主要作用是為了防止陶瓷顆粒從入口和出口處脫離該容器。 如圖1、圖2所示，圖1為管道式過濾器的結(jié)構(gòu)分解示意圖，圖2為管道式過濾器的 結(jié)構(gòu)示意圖，其中的進口 5和出口 6分別與輸送管道相連接。如圖3、圖4所示，圖3為篩網(wǎng) 式過濾器的結(jié)構(gòu)分解示意圖，圖4為篩網(wǎng)式過濾器的結(jié)構(gòu)示意圖，篩網(wǎng)式過濾器的進口5與 熔煉坩堝中的金屬鎂熔液或者鎂合金熔液連通，或者篩網(wǎng)式過濾器的進口 5與金屬鎂熔液 或者鎂合金熔液澆鑄出口相銜接；篩網(wǎng)式過濾器的出口 6與金屬鎂熔液或者鎂合金熔液的 輸送泵入口相連接，或者篩網(wǎng)式過濾器的出口 6與鑄型的澆鑄入口相銜接。金屬鎂熔液或 者鎂合金熔液的過濾方法是金屬鎂熔液或者鎂合金熔液在重力或者熔液輸送泵壓力的作 用下，由過濾器的進口 5進入，從過濾器出口 6流出，利用氧化鎂陶瓷顆?；蛘哐趸痜丐陶瓷 顆粒2對金屬鎂熔液或者鎂合金熔液中的氧化鎂和熔劑等夾雜物的吸附和阻擋作用，使金 屬鎂熔液或者鎂合金熔液得到純凈化。
權(quán)利要求
一種金屬鎂熔液或者鎂合金熔液的過濾材料，其特征在于該過濾材料是由粒徑的尺寸為1mm～50mm的氧化鎂陶瓷顆粒和/或氧化鈣陶瓷顆粒所組成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬鎂熔液或者鎂合金熔液的過濾材料，其特征在于所述 的氧化鎂陶瓷顆粒和氧化鈣陶瓷顆粒分別是由氧化鎂陶瓷制品和氧化鈣陶瓷制品破碎而 成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬鎂熔液或者鎂合金熔液的過濾材料，其特征在于所述 的氧化鎂陶瓷制品為煉鋼用氧化鎂磚中的殘次品；所述的氧化鈣陶瓷制品為氧化鈣陶瓷坩 堝中的殘次品。
4. 一種金屬鎂熔液或者鎂合金熔液的過濾器，其特征在于在高鉻鋼或者低碳鋼制成 的容器中，均勻地充填有粒徑的尺寸為1mm 50mm的氧化鎂陶瓷顆粒和/或氧化鈣陶瓷顆 粒，所述的容器分別設(shè)有進口和出口 ，并且在進口處和出口處分別設(shè)有遮蓋進口和出口的 擋板，該擋板是由多孔高鉻鋼板、多孔低碳鋼板、高鉻鋼絲網(wǎng)和低碳鋼絲網(wǎng)中的任意一種制 成，其中，多孔高鉻鋼板和多孔低碳鋼板的孔徑、及鉻鋼絲網(wǎng)和低碳鋼絲網(wǎng)的網(wǎng)孔徑均小于 lmm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的金屬鎂熔液或者鎂合金熔液的過濾器，其特征在于所述的容器為底部和頂部是敞口的圓筒形狀，所述的進口和出口的擋板是與圓筒的內(nèi)徑相同的圓
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的金屬鎂熔液或者鎂合金熔液的過濾器，其特征在于所述的氧化鎂陶瓷顆粒和氧化鈣陶瓷顆粒分別是由氧化鎂陶瓷制品和氧化鈣陶瓷制品破碎而成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的金屬鎂熔液或者鎂合金熔液的過濾器，其特征在于所述的 氧化鎂陶瓷制品為煉鋼用氧化鎂磚中的殘次品；所述的氧化鈣陶瓷制品為氧化鈣陶瓷坩堝 中的殘次品。
8. 權(quán)利要求4所述的金屬鎂熔液或者鎂合金熔液的過濾器的應(yīng)用，其特征在于將權(quán) 利要求4所述的過濾器安裝在制備金屬鎂或鎂合金的設(shè)備中的輸送管道上，其中，所述的 過濾器的進口和出口分別與輸送管道相連接；或是將權(quán)利要求4所述的過濾器安裝在制備 金屬鎂或鎂合金的熔煉設(shè)備中的輸送泵入口或者澆鑄出口上，其中，在所述的過濾器安裝 在輸送泵入口的情況下，過濾器連同輸送泵浸沒于熔煉坩堝內(nèi)的金屬鎂或鎂合金熔液中， 使過濾器的進口與熔煉坩堝的金屬鎂或鎂合金熔液相連通，過濾器的出口與輸送泵入口相 連接；在所述的過濾器安裝在澆鑄出口的情況下，過濾器的進口與澆鑄出口相連接，過濾器 的出口與鑄型的澆鑄進口相連接。
全文摘要
一種金屬鎂熔液或者鎂合金熔液的過濾材料與過濾器，該過濾材料是由粒徑的尺寸為1mm～50mm的氧化鎂陶瓷顆粒和/或氧化鈣陶瓷顆粒所組成。該過濾器是在高鉻鋼或者低碳鋼制成的容器中，均勻地充填有粒徑的尺寸為1mm～50mm的氧化鎂陶瓷顆粒和/或氧化鈣陶瓷顆粒，所述的容器分別設(shè)有進口和出口，并且在進口處和出口處分別設(shè)有遮蓋進口和出口的擋板。該過濾器安裝在制備金屬鎂或鎂合金的設(shè)備中的輸送管道上，或者安裝在制備金屬鎂或鎂合金的熔煉設(shè)備中的輸送泵入口或者澆鑄出口上，對金屬鎂熔液或者鎂合金熔液中的氧化鎂和熔劑等夾雜物的吸附和阻擋作用，使金屬鎂熔液或者鎂合金熔液得到純凈化。
文檔編號B01D39/06GK101745269SQ20081022760
公開日2010年6月23日 申請日期2008年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月27日
發(fā)明者張奎, 徐玉磊, 李興剛, 李永軍, 熊柏青, 米緒軍 申請人:北京有色金屬研究總院