一种制备高洁净度镁或镁合金熔体的熔炼装置和工艺.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115127341A(43)申请公布日2022.09.30(21)申请号202110312109.9F27B14/12(2006.01)(22)申请日2021.03.24F27B14/14(2006.01)F27B14/20(2006.01)(71)申请人中国科学院金属研究所C22B26/22(2006.01)地址110016辽宁省沈阳市沈河区文化路C22B9/10(2006.01)72号C22C1/02(2006.01)(72)发明人陈荣石李希海魏健雄蔡勇C22C1/06(2006.01)闫宏王彦平陈勇李乾坤C22C23/00(2006.01)李纯孝(74)专利代理机构沈阳科苑专利商标代理有限公司21002专利代理师于晓波(51)Int.Cl.F27B14/04(2006.01)F27B14/08(2006.01)F27B14/10(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称一种制备高洁净度镁或镁合金熔体的熔炼装置和工艺(57)摘要本发明公开了一种制备高洁净度镁或镁合金熔体的熔炼装置和工艺，属于金属冶炼技术领域。该装置包括熔化炉、搅拌装置、控温系统、真空系统、充气加压系统、净化炉和熔体转移装置；镁或镁合金在熔化炉内进行熔炼，采用密封和保护性气氛防止镁或镁合金熔体燃烧或过分氧化，采用特制装置充分搅拌熔体，得到化学成分均匀的镁或镁合金熔体；均质的熔体通过熔体转移装置自动输送到净化炉的净化坩埚中，熔体经过净化介质层后被弥散分布，夹杂物被去除干净；洁净、均质的熔体进行后续操作工序。本发明摒弃了传统的镁合金熔剂熔炼工艺，并实现了镁或镁合金熔体高度净化，显著降低了熔炼过程中的环境污染和工人的操作难度；可连续自动生产，生产效率高。CN115127341ACN115127341A权利要求书1/2页1.一种制备高洁净度镁或镁合金熔体的熔炼装置，其特征在于：该装置包括熔化炉、净化炉、真空系统、充气加压系统和熔体转移装置，其中：熔化炉：包括熔化坩埚和对其进行加热的电阻炉，所述熔化炉用于镁或镁合金的熔化、化学成分均匀化和温度控制；净化炉：包括净化坩埚、电阻炉和出液管，净化坩埚内装有净化介质层；所述净化炉用于对镁或镁合金熔体除去夹杂的净化处理；控温系统：用于熔化坩埚和净化坩埚熔炼过程中温度的监测与控制；真空系统：用于熔化坩埚熔炼时真空气氛的获取；充气加压系统：用于镁或镁合金在熔化炉和净化炉之间的输送提供压力并为熔化坩埚内腔提供保护气；熔体转移装置：所述熔化炉和净化炉之间通过熔体转移装置相连通，用于镁或镁合金熔体从熔化炉到净化炉的输送。2.根据权利要求1所述的制备高洁净度镁或镁合金熔体的熔炼装置，其特征在于：所述熔化坩埚的顶部设有熔化坩埚盖板，熔化坩埚盖板盖合后在熔化坩埚和熔化坩埚盖板之间形成与外部环境隔离的封闭内腔；所述熔化坩埚内设有测温装置和搅拌装置，所述测温装置为热电偶，热电偶与控温系统相连接；热电偶的下端穿过熔化坩埚盖板并伸入熔化坩埚内的镁或镁合金熔体中；所述搅拌装置包括转轴，转轴安装在熔化坩埚盖板上，转轴上端连接电机并由电机驱动转轴旋转，转轴下端带有搅拌叶片，用于搅拌镁或镁合金熔体，所述搅拌叶片数量大于1个。3.根据权利要求1所述的制备高洁净度镁或镁合金熔体的熔炼装置，其特征在于：所述净化坩埚的顶部设有净化坩埚盖板，净化坩埚盖板盖合后在净化坩埚和净化坩埚盖板之间形成与外部环境隔离的封闭内腔；所述净化坩埚内设有测温装置，所述测温装置为热电偶，热电偶与控温系统相连接；热电偶的下端穿过净化坩埚盖板并伸入净化坩埚内的镁或镁合金熔体中；所述出液管的上端伸出净化坩埚盖板，出液管的下端开口高于净化介质层。4.根据权利要求1所述的制备高洁净度镁或镁合金熔体的熔炼装置，其特征在于：所述真空系统包括至少一个真空泵，真空泵通过导管Ⅱ与熔化坩埚相连通。5.根据权利要求1所述的制备高洁净度镁或镁合金熔体的熔炼装置，其特征在于：所述充气加压系统包括至少一个保护气体供气装置，保护气体供气装置通过导管Ⅰ与熔化坩埚相连通。6.根据权利要求1所述的制备高洁净度镁或镁合金熔体的熔炼装置，其特征在于：所述熔体转移装置包括升液管、降液管和保温管路，升液管的下端穿过熔化坩埚盖板并伸入熔化坩埚内，降液管下端穿过净化坩埚盖板并伸入净化坩埚内的净化介质中；升液管和降液管之间通过保温管路相连通。7.根据权利要求6所述的制备高洁净度镁或镁合金熔体的熔炼装置，其特征在于：所述净化坩埚中的出液管下部开口位于净化坩埚中降液管下端口之上。8.一种利用权利要求1‑7任一所述熔炼装置进行的制备高洁净度镁或镁合金熔体的熔炼工艺，其特征在于：该工艺包括如下步骤：(1)将熔化炉内坩埚加入镁锭或镁合金制备原料，控制熔化坩埚温度在室