CN100449013C - 镁合金熔炼及定量浇注装置 - Google Patents

镁合金熔炼及定量浇注装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种镁合金熔炼及定量浇注装置，包括坩埚、坩埚盖、出液管、液位传感器，其特点是还包括闸门，所述的闸门与柱杆固连，柱杆通过坩埚盖上的导柱机构与闸门提升装置相连，闸门将坩埚分隔为熔炼室和定量室，坩埚底部与闸门相对应的位置设置一凸台，闸门放下时与坩埚底部的凸台闭合；所述的液位传感器穿过坩埚盖上的传感器导柱，将探针伸向定量室中的液面，探针与标尺固连并可以上下移动；出液管、精炼气进气管、出气管以及保护气进气管均固连于坩埚盖上。由于定量室等横截面容腔、液位传感器、出液管与挤压模腔密闭连接，实现了镁合金定量浇铸的同时解决了氧化防护问题；闸门与坩埚底部的凸台相配合作为挡渣板，提高了镁合金制件的质量。

Description

镁合金熔炼及定量浇注装置
技术领域
本发明涉及一种镁合金熔炼及定量浇注装置。
背景技术
文献“申请号为ZL 200520009524.3的中国专利”介绍了一种气压式镁合金熔液定量输送装置，该装置包括加热炉1、坩埚2、控制系统13、液位传感器14、输液管15，该装置通过气压将镁合金熔液压出坩埚2，并经输液管15送到铸造模锭或压铸设备上。当镁合金熔液的输送达到要求值时，液位传感器14发出信号到控制系统13，控制系统13再发出指令使正压通断阀关闭，负压通断阀开启，同时冷却系统及真空泵开始工作，将坩埚2内的保护气体抽出，使坩埚2内气压下降或成形真空，输液管15里的镁合金熔液迅速停止流动或回流进坩埚2内，最终实现镁合金熔液定量输送。但该装置有两个不足之处，其一液位传感器测量的是铸型内镁合金熔液的液位高度，这就要求铸型的开口的，不利于镁合金的氧化防护以及真空压铸或真空吸渗的实现。其二，该装置采用气压传输未设置相应的除渣机构难以避免气压引起的涡流搅动将熔液中的沉渣带入铸件中，降低铸件质量。
发明内容
为了克服现有技术氧化防护以及不能除渣的不足，本发明提供一种镁合金熔炼及定量浇注装置，可以进行氧化防护以及除渣，提高铸件质量。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案：一种镁合金熔炼及定量浇注装置，包括坩埚、坩埚盖、出液管、液位传感器，其特点是还包括闸门，所述的闸门与柱杆固连，柱杆通过坩埚盖上的导柱机构与闸门提升装置相连，闸门提升装置与控制系统电连接，闸门将坩埚分隔为熔炼室和定量室，坩埚底部与闸门相对应的位置设置一凸台，闸门放下时与坩埚底部的凸台接触实现闭合；所述的液位传感器穿过坩埚盖上的传感器导柱，将探针伸向定量室中的液面，探针与标尺固连并可以上下移动，液位传感器输出端与控制系统电连接；出液管、精炼气进气管、出气管以及保护气进气管均固连于坩埚盖上，出液管一端伸入定量室底部，另一端与挤压模腔连接；精炼气进气管一端伸入熔炼室底部，另一端与镁合金精炼气源连接；出气管一端伸入熔炼室，出口位于液面以上，另一端与尾气净化装置连接；保护气进气管一端伸入熔炼室，出口位于液面以上，另一端与气体保护装置连接。
本发明的有益效果是：由于定量室等横截面容腔的设计、液位传感器的应用，以及出液管与挤压模腔密闭连接，在实现镁合金定量浇铸的同时保证了镁合金熔炼、浇铸过程的氧化防护；闸门与坩埚底部的凸台的设计，其配合作为挡渣板，避免了气压传输所引起涡流搅动将熔液中的沉渣带入铸件中，提高了镁合金制件的质量。
下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。
附图说明
图1是本发明镁合金熔炼及定量浇注装置结构示意图。
图2是图1中液位传感器放大图。
图3是图1中闸门的A-A剖视图。
图4是背景技术的结构示意图。
图中，1.加热炉，2.坩埚，3.熔炼室，4.第一密封垫片，5.坩埚盖，6.出气管，7.尾气净化装置，8.镁合金精炼气源，9.气体保护装置，10.精炼气进气管，11.保护气进气管，12.闸门提升装置，13.控制系统，14.液位传感器，15.出液管，16.闸门，17.定量室，18.标尺，19.第二密封垫片，20.第一密封盖，21.第二密封盖，22.第三密封垫片，23.柱杆，24.导柱机构，25.传感器导柱。
具体实施方式
参照图1～3，坩埚2置于加热炉1中，坩埚盖5与坩埚2外沿等大，并用螺栓固定在坩埚2上，坩埚盖5与坩埚2上沿之间设有第一密封垫片4；在坩埚2中设一闸门16，闸门16将坩埚2分隔为熔炼室3和定量室17，定量室17为一等横截面空腔。坩埚2底部与闸门16相对应的位置设置一凸台，坩埚盖5上分布有出气管6、精炼气进气管10、保护气进气管11、液位传感器14闸门16以及出液管15，出气管6与尾气净化装置7相连，将熔炼室3中的废气送入尾气净化装置7；精炼气进气管10与镁合金精炼气源8相连，保护气进气管11与气体保护装置9相连。闸门16与柱杆23固连，柱杆23通过坩埚盖5上的导柱机构24与闸门提升装置12相连，闸门提升装置12与控制系统13电连接，控制系统13控制闸门提升装置12动作实现闸门16的开闭。液位传感器14穿过坩埚盖5上的传感器导柱25，将探针伸向定量室17中的液面，探针与标尺18固连并可以上下移动。液位传感器14输出端与控制系统13电连接。出液管15固连于坩埚盖5上，其一端伸入定量室17底部，另一端与挤压模腔密闭连接；精炼气进气管10固连于坩埚盖5上，其一端伸入熔炼室3底部，另一端与镁合金精炼气源8连接；出气管6固连于坩埚盖5上，其一端伸入熔炼室3，出口位于液面以上，另一端与尾气净化装置7连接；保护气进气管11固连于坩埚盖5上，其一端伸入熔炼室3，出口位于液面以上，另一端与气体保护装置9连接。熔炼室3用于镁合金的加料、熔化和集渣精炼；定量室17用于镁合金熔液的定量存储。闸门16关闭时与坩埚2底部的凸台接触实现闭合。闸门16在整个装置中要实现两个功能，其一，通过开闭来实现熔炼室2的镁合金熔液能够定量的传输至定量室内，相当于一个阀门的作用；其二，与坩埚底部的凸台起到一个挡渣板的作用，避免熔炼室3的沉渣带入定量室17内，保证定量室17镁合金熔液的纯净。
定量室17设计为一等横截面容腔，便于镁合金熔液量的换算。当熔炼室3内的镁合金熔液流入定量室17后，在气压的作用下定量室17内高于出液管15管口部分的镁合金熔液被压出定量室17，通过出液管15传输至挤压模腔中。镁合金熔液的浇铸量V，可以通过液位传感器与出液管的高度差h来确定：
V＝h×S
V：浇注量；
h：液位传感器与出液管的高度差；
S：定量室的横截面面积；
高度差h通过标尺18来表示，当液位传感器14位于标尺18的0刻度时，液位传感器14的探针末端与出液管15的进液口处于同一高度，提升液位传感器14时，标尺18上的刻度即为液位传感器14与出液管15的高度差h。在定量浇铸过程中，需要浇铸的镁合金熔液体积，可以换算成高度差h，便于不同浇铸量的实现。
定量室17中镁合金熔液的量可以通过液位传感器14和闸门16共同作用来实现。打开闸门16时，熔炼室3内的镁合金熔液流入定量室17中，当定量室17中镁合金熔液接触到液位传感器14的探针末端时，液位传感器14输出信号，闸门提升装置12动作关闭闸门16，实现定量输送。在压差的作用下将定量室17内的镁合金熔液通过出液管15传输至模腔内，完成镁合金的定量浇注。
液位传感器14通过标尺18来确定其高度，当液位传感器14位于标尺18的0刻度时，液位传感器14末端与出液管15的进液口处于同一高度，提升液位传感器时，标尺18上的刻度即为液位传感器14与出液管15的高度差h。液位传感器14的密封通过第二密封垫片19和第一密封盖20来实现，第一密封盖20与坩埚盖5的凸台通过螺纹连接。
闸门16与坩埚2底部的凸台接触实现闸门的闭合。闸门16的密封通过第三密封垫片22和第二密封盖21来实现。第二密封盖21与坩埚盖5的凸台通过螺纹连接。
熔炼前检查整个装置电路、气路是否正常，闸门16是否闭合，调整液位传感器14的高度使其达到设定高度。检查完毕，加热炉1加热升温，同时打开气体保护装置9与尾气净化装置7。当坩埚2温度达到设定要求后，接通镁合金精炼气源8通入精炼气。达到镁合金精炼要求后，关闭镁合金精炼气源8，关闭尾气净化装置7，打开闸门16使熔炼室内的镁合金熔液流入定量室17中，当定量室17镁合金熔液接触到液位传感器14时，液位传感器14输出信号至控制系统13，控制系统13输出信号至闸门提升装置12，闸门提升装置12动作关闭闸门16。同时，加大坩埚2内气压至0.2～0.3MPa，在压差的作用下将定量室17内的镁合金熔液通过出液管15传输至挤压模腔内，完成镁合金的熔炼和定量浇注。

Claims (6)

1、一种镁合金熔炼及定量浇注装置，包括坩埚、坩埚盖、出液管、液位传感器，其特征在于：还包括闸门，所述的闸门与柱杆固连，柱杆通过坩埚盖上的导柱机构与闸门提升装置相连，闸门提升装置与控制系统电连接，闸门将坩埚分隔为熔炼室和定量室，坩埚底部与闸门相对应的位置设置一凸台，闸门放下时与坩埚底部的凸台接触实现闭合；所述的液位传感器穿过坩埚盖上的传感器导柱，将探针伸向定量室中的液面，探针与标尺固连并可以上下移动，液位传感器输出端与控制系统电连接；出液管、精炼气进气管、出气管以及保护气进气管均固连于坩埚盖上，出液管一端伸入定量室底部，另一端与挤压模腔连接；精炼气进气管一端伸入熔炼室底部，另一端与镁合金精炼气源连接；出气管一端伸入熔炼室，出口位于液面以上，另一端与尾气净化装置连接；保护气进气管一端伸入熔炼室，出口位于液面以上，另一端与气体保护装置连接。
2、根据权利要求1所述的镁合金熔炼及定量浇注装置，其特征在于：所述的闸门与坩埚底部的凸台配合作为挡渣板。
3、根据权利要求1所述的镁合金熔炼及定量浇注装置，其特征在于：所述的定量室为等横截面容腔。
4、根据权利要求1所述的镁合金熔炼及定量浇注装置，其特征在于：所述的液位传感器，其标尺0刻度对应的探针末端与出液管进液口平齐，其标尺上的刻度值即为其探针末端与出液管进液口的高度差。
5、根据权利要求1或4所述的镁合金熔炼及定量浇注装置，其特征在于：所述的液位传感器与坩埚盖的密封通过第二密封垫片和第一密封盖来实现，第一密封盖与坩埚盖上的凸台通过螺纹连接。
6、根据权利要求1所述的镁合金熔炼及定量浇注装置，其特征在于：所述的柱杆与坩埚盖的密封通过第三密封垫片和第二密封盖来实现，第二密封盖与坩埚盖上的凸台通过螺纹连接。
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