CN101892379B - 镁液搅拌装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种镁液搅拌装置，包括用于均化镁液的第一搅拌器和用于镁液除气、除渣的第二搅拌器，第一搅拌器包括第一搅拌桨、第一传动部件与第一驱动部件，第一搅拌桨包括第一搅拌轴和搅拌桨叶；第二搅拌器包括第二搅拌桨、第二传动部件与第二驱动部件，第二搅拌桨包括第二搅拌轴和搅拌头，第一搅拌轴与第二搅拌轴平行靠近设置；所述镁液搅拌装置还包括能够使第一搅拌器整体升降的第一升降机构和能够使第二搅拌器整体升降的第二升降机构。通过将两种功能搅拌器组合到一起，实现了对密闭系统中的镁液均化和除气、除渣双功能搅拌，不但可以确保镁合金液成分均匀、温度均匀，而且可以保证较充分的除气、除渣，镁合金制品的质量大为提高。

Description

镁液搅拌装置

技术领域

本发明涉及一种搅拌装置，尤其涉及一种用于镁合金熔体的搅拌装置。

背景技术

镁合金制品生产中，合金化及精炼大多是采用对镁及镁合金熔体(简称镁液)进行搅拌从而实现除气、除渣，因此搅拌在镁合金生产中显得非常重要。镁液性质活泼，容易氧化燃烧，几乎同所有铝合金材质的耐火材料发生剧烈化学反应，甚至发生剧烈的爆炸，所以镁合金的生产必须使镁液处于严格的密闭系统中并通有惰性气体保护。受密闭系统的限制，现有技术中镁液的除气、除渣都只是采用单一的搅拌器，而不能象铝合金生产中可以采用两种不同功能的搅拌器交替工作，从而较差的除气、除渣效果以及合金元素的分散不均匀降低了镁合金的质量，不能生产出优质的镁合金制品。特别是镁合金板的连续铸轧工艺中，还需要对镁液进行多级控温才能保证镁板的连续铸轧，这样就要求在控温电阻炉中，既能实现镁合金熔体中的合金成分分布均化及温度分布均化，又能实现有效除气、除渣。而现有技术中的各种搅拌器或者搅拌机构都不能满足这样一些要求。

发明内容

本发明的任务在于克服上述现有技术的不足，提供一种适合镁合金生产兼具均化镁液和除气、除渣双功能的镁液搅拌装置。本发明还对用于除气、除渣的搅拌器进行了改进，提供一种除气、除渣效果更优的搅拌头。

本发明通过如下技术方案解决上述技术问题：一种镁液搅拌装置，包括搅拌器，所述搅拌器包括用于均化镁液的第一搅拌器和用于镁液除气、除渣的第二搅拌器；所述第一搅拌器包括第一搅拌桨、带动该第一搅拌桨转动的第一传动部件与第一驱动部件，该第一搅拌桨包括第一搅拌轴和搅拌桨叶；所述第二搅拌器包括第二搅拌桨、带动该第二搅拌桨转动的第二传动部件与第二驱动部件，该第二搅拌桨包括第二搅拌轴和搅拌头；所述第一搅拌轴与第二搅拌轴平行靠近设置；所述镁液搅拌装置还包括能够使第一搅拌器整体升降的第一升降机构和能够使第二搅拌器整体升降的第二升降机构。所述第一搅拌轴与第二搅拌轴平行靠近设置，使得第一搅拌桨与第二搅拌桨均可搅拌到镁液的大致同样区域。所述均化镁液是指使镁液中的合金成分分布均匀和使镁液温度分布均匀。

本发明进一步的改进在于：所述第一搅拌器还包括搅拌桨停止定位机构，所述搅拌桨停止定位机构用于调整所述第一搅拌桨停止转动时的位置，使该搅拌桨的搅拌桨叶与第二搅拌轴错开。

本发明进一步改进还在于：所述搅拌头为斜齿轮形状搅拌头，该斜齿轮形状搅拌头内部具有径向气流通道、齿间沟槽中具有连通所述径向气流通道的出气口，所述第二搅拌轴上端具有进气口、轴内具有连通该进气口的轴向气流通道，所述轴向气流通道和斜齿轮形状搅拌头的径向气流通道连通，从而形成由所述进气口连通到所述出气口的气流通道。

所述斜齿轮形状搅拌头的斜齿螺旋角为20°～30°。

所述斜齿轮形状搅拌头为多个，间隔设置于第二搅拌轴上，其中一个斜齿轮形状搅拌头设置于所述第二搅拌轴的底端。

本发明再进一步的改进在于：所述镁液搅拌装置，还包括用于防护高温的第一防护箱和第二防护箱，所述第一传动部件与第一驱动部件设置在第一防护箱内，所述第二传动部件与第二驱动部件设置在第二防护箱内，所述第一防护箱和第二防护箱的箱体底部均设置有耐火材料。

所述镁液搅拌装置，还包括有安装架、悬装箱体和移动机构，该安装架包括水平导轨，所述第一搅拌器和第二搅拌器分别由第一升降机构和第二升降机构连接到所述悬装箱体上，所述移动机构包括支承轴、连接件、滚动轮和行走电机，所述连接件一端刚性连接在所述悬装箱体上，所述连接件的另一端可转动地设置在所述支承轴上，所述滚动轮紧固在支承轴的两端并可滚动地设置在所述水平导轨上，所述支承轴被所述行走电机驱动转动时带动所述安装箱体沿水平导轨移动从而带动所述第一搅拌器和第二搅拌器水平移动。

本发明更进一步的改进是：所述镁液搅拌装置的搅拌器按照如下步骤工作：

A、由第一升降机构放下第一搅拌器使搅拌桨叶至镁液中，开始均化搅拌，搅拌完成后停止第一搅拌器；

B、用搅拌桨停止定位机构调整搅拌桨叶的位置使其错开第二搅拌轴；

C、由第一升降机构升起第一搅拌器的搅拌桨叶出液面后，由第二升降机构放下第二搅拌器使搅拌头至镁液中，开始除气搅拌，待除气完成后停止第二搅拌器；

D、由第二升降机构升起第二搅拌器的搅拌头出液面。

本发明的技术效果是：通过将两种分别具有均化镁液功能和除气、除渣功能的搅拌器组合到一起，两种搅拌器的搅拌轴靠近设置，使得两种搅拌器的不同搅拌桨都能对镁液中心部位进行搅拌，可以达到充分搅拌的效果，通过设置搅拌器升降机构使得两种搅拌器可以交替工作，从而实现了对密闭系统中的镁液均化和除气、除渣双功能搅拌，不但可以确保镁合金液成分均匀、温度均匀，而且可以保证较充分的除气、除渣，镁合金制品的质量大为提高。通过设置第一搅拌桨停止定位机构使得搅拌桨叶停止转动时可以与另一搅拌轴错开，从而可以避免搅拌器升降时搅拌桨叶与另一搅拌轴之间的碰触。本发明还采用斜齿轮形状搅拌头用于除气、除渣搅拌，搅拌时随着搅拌头的旋转，镁液沿各个斜齿面上升经过斜齿间沟槽中的出气口携带惰性气体气泡继续沿斜齿面上升并离开斜齿面形成大量的细小气泡，细小气泡带着镁液中的氢气和熔渣漂浮到镁液表面，从而获得镁液的充分精炼。

附图说明

图1是本发明镁液搅拌装置的结构示意图；

图2是本发明中第一搅拌桨的示意图；

图3是本发明中第二搅拌器的结构示意图；

图4是本发明中搅拌头示意图；

图5是本明中第二搅拌桨气流通道示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明作进一步说明。

如图1所示的镁液搅拌装置，包括用于均化镁液的第一搅拌器，其包括第一搅拌桨5、第一传动部件和第一驱动部件(图中未示出)，第一驱动部件驱动第一传动部件带动第一搅拌桨5转动。第一搅拌桨5包括第一搅拌轴51和设置于其底端的搅拌桨叶52，搅拌桨叶52为一横杆，通过第一搅拌桨的搅拌使镁液合金成分分布均匀、也使镁液温度分布均匀(均化镁液)。如图2所示，作为搅拌桨叶的横杆为两根，另一根横杆53设置在第一搅拌轴51的中部，其与设置在第一搅拌轴51底部作为搅拌桨叶52的横杆相垂直。搅拌桨叶52还可为多个，相互交叉间隔设置于第一搅拌轴51上。如图1、图3所示，该镁液搅拌装置还包括用于镁液除气、除渣的第二搅拌器，其包括第二搅拌桨6、第二驱动部件64和第二传动部件65，第二驱动部件64包括电动机，电动机通过皮带轮驱动第二传动部件65，该第二传动部件65带动第二搅拌桨6转动。第二搅拌桨6包括第二搅拌轴61和设置于该搅拌轴底部的搅拌头62。搅拌头62也可以为多个，间隔设置于第二搅拌轴61上，其中一个搅拌头设置于搅拌轴的底端。如图4、图5所示，搅拌头62为斜齿轮形状搅拌头，斜齿轮形状搅拌头的斜齿螺旋角优选为20°～30°。斜齿轮形状搅拌头内部具有径向气流通道633、齿间沟槽621中具有连通径向气流通道633的出气口634，第二搅拌轴61上端具有进气口631、轴内具有连通该进气口631的轴向气流通道632，轴向气流通道632和斜齿轮形状搅拌头的径向气流通道633连通，从而形成由进气口631连通到出气口634的气流通道。第二搅拌器工作时，由进气口631通入惰性气体，通过第二搅拌桨6的搅拌，带动斜齿轮形状搅拌头旋转，镁液沿各个斜齿面上升经过斜齿间沟槽621中的出气口634时携带惰性气体气泡继续沿斜齿面上升并离开斜齿面形成大量的细小气泡，细小气泡带着镁液中的氢气和熔渣漂浮到镁液表面，从而获得镁液的充分精炼。如图1所示，第一搅拌器的第一搅拌轴与第二搅拌器的第二搅拌轴平行靠近设置，这样当搅拌装置安装于镁液容器的中心部位时，第一搅拌桨与第二搅拌桨均大致位于镁液的中心区域，也就不必为了搅拌镁液中心而去移动搅拌装置，事实上由于高温镁液是在一个封闭的系统内，生产过程中也不允许去移动搅拌装置。

如图1所示，镁液搅拌装置设置有安装架3，悬装箱体1吊装在安装架3顶部一对横梁上。该镁液搅拌装置还包括能够使第一搅拌器整体升降的第一升降机构和能够使第二搅拌器整体升降的第二升降机构。本实施例中，这两个升降机构具有相同的结构。以第一升降机构为例，第一搅拌器还包括一个安装座(图中未示出)，第一传动机机构和第一驱动机构固定于这个安装座上，悬装箱体内壁与安装座之间设置有液压油缸，安装座上还设置有导向杆，悬装箱体内壁上固定有与导向杆相应的导向滑套11，液压油缸带动第一搅拌器升降时导向杆在导向滑套11中滑动。通过升降机构的动作，分别控制第一搅拌器和第二搅拌器上升或下降，可以实现第一搅拌器和第二搅拌器交替工作。

为了避免搅拌器升降时搅拌桨叶52与第二搅拌轴61、搅拌头62之间的碰触，第一搅拌器还设置有搅拌桨停止定位机构，用于调整第一搅拌桨5停止转动时的位置，使该搅拌桨的搅拌桨叶52与第二搅拌轴61错开。这种定位机构可以是装于第一搅拌轴顶部的电磁刹车盘，其电路和第一驱动部件的旋转电机的供电部分联锁，电机转动时刹车释放，电机停转搅拌桨叶52靠惯性转至与第二搅拌轴61的位置错开时，刹车吸合，使搅拌桨叶停止于其升降时碰触不到第二搅拌轴的位置。

镁熔体的温度在650℃以上，因此对搅拌器的传动部件和驱动部件进行高温防护是必要的。如图1、图3所示，第一传动部件和第一驱动部件(图中未示出)外设置有第一高温防护箱41，防护箱的箱体底部至少设置有一层耐火材料，其侧面也设置耐火材料时，防高温效果更佳。第二传动部件65和第二驱动部件64设置在第二高温防护箱42中，防护箱的箱体底部至少设置有一层耐火材料421，还可以在箱体侧面也设置有耐火材料。

参见图1，镁液搅拌装置中，设置有搅拌器移动机构2，它包括支承轴21、连接件23、滚动轮22和行走电机，连接件23与悬装箱体1刚性连接，支承轴21通过连接件23中设置的轴承支承起悬装箱体1，连接件23中也可不设置轴承，而是直接枢装在支承轴21上。用于吊装悬装箱体1的安装架3的横梁为一对工字钢水平导轨31，滚动轮22紧固在支承轴21的两端并可滚动地设置在导轨31上。支承轴中部固定有传动齿轮，当行走电机驱动传动齿轮带动支承轴21转动时，也就带着悬装箱体1沿导轨31水平移动。当然，悬装箱体1上与移动机构2相对的另一侧设置有从动机构，从动机构除没有传动齿轮和行走电机外，其结构与移动机构相同。移动机构中还安装有自动刹车装置，避免搅拌器在搅拌过程中滑动，还有行车时还可以迅速停止。设置这种搅拌装置移动机构，可以水平移走搅拌器，方便停机时检修。

该镁液搅拌装置的搅拌器按照如下步骤工作：

A、由第一升降机构放下第一搅拌器使搅拌桨叶至镁液中，开始均化搅拌，搅拌完成后停止第一搅拌器；

B、用搅拌桨停止定位机构调整搅拌桨叶的位置使其错开第二搅拌轴；

C、由第一升降机构升起第一搅拌器的搅拌桨叶出液面后，由第二升降机构放下第二搅拌器使搅拌头至镁液中，开始除气搅拌，待除气完成后停止第二搅拌器；

D、由第二升降机构升起第二搅拌器的搅拌头出液面。

实际应用中，可以根据需要使两种功能的搅拌器多次交替工作。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种镁液搅拌装置，包括搅拌器，其特征在于：所述搅拌器包括用于均化镁液的第一搅拌器和用于镁液除气、除渣的第二搅拌器；所述第一搅拌器包括第一搅拌桨、带动该第一搅拌桨转动的第一传动部件与第一驱动部件，所述第一搅拌桨包括第一搅拌轴和搅拌桨叶；所述第二搅拌器包括第二搅拌桨、带动该第二搅拌桨转动的第二传动部件与第二驱动部件，所述第二搅拌桨包括第二搅拌轴和搅拌头；所述第一搅拌轴与第二搅拌轴平行靠近设置；所述镁液搅拌装置还包括能够使第一搅拌器整体升降的第一升降机构和能够使第二搅拌器整体升降的第二升降机构；所述第一搅拌器还包括搅拌桨停止定位机构，所述搅拌桨停止定位机构用于调整所述第一搅拌桨停止转动时的位置，使该搅拌桨的搅拌桨叶与第二搅拌轴错开。

2.根据权利要求1所述的镁液搅拌装置，其特征在于：所述搅拌头为斜齿轮形状搅拌头，该斜齿轮形状搅拌头内部具有径向气流通道、齿间沟槽中具有连通所述径向气流通道的出气口，所述第二搅拌轴上端具有进气口、轴内具有连通该进气口的轴向气流通道，所述轴向气流通道和斜齿轮形状搅拌头的径向气流通道连通，从而形成由所述进气口连通到所述出气口的气流通道。

3.根据权利要求2所述的镁液搅拌装置，其特征在于：所述斜齿轮形状搅拌头的斜齿螺旋角为20°～30°。

4.根据权利要求3所述的镁液搅拌装置，其特征在于：所述斜齿轮形状搅拌头为多个，间隔设置于第二搅拌轴上，其中一个斜齿轮形状搅拌头设置于所述第二搅拌轴的底端。

5.根据权利要求1或4所述的镁液搅拌装置，其特征在于：还包括用于防护高温的第一防护箱和第二防护箱，所述第一传动部件与第一驱动部件设置在第一防护箱内，所述第二传动部件与第二驱动部件设置在第二防护箱内，所述第一防护箱和第二防护箱的箱体底部均设置有耐火材料。

6.根据权利要求1所述的镁液搅拌装置，其特征在于：还包括安装架、悬装箱体和移动机构，该安装架包括水平导轨，所述第一搅拌器和第二搅拌器分别由第一升降机构和第二升降机构连接到所述悬装箱体上，所述移动机构包括支承轴、连接件、滚动轮和行走电机，所述连接件一端刚性连接在所述悬装箱体上，所述连接件的另一端可转动地设置在所述支承轴上，所述滚动轮紧固在支承轴的两端并可滚动地设置在所述水平导轨上，所述支承轴被所述行走电机驱动转动时带动所述安装箱体沿水平导轨移动从而带动所述第一搅拌器和第二搅拌器水平移动。

7.根据权利要求1所述的镁液搅拌装置，其特征在于：所述搅拌器按照如下步骤工作：

A、由第一升降机构放下第一搅拌器使搅拌桨叶至镁液中，开始均化搅拌，搅拌完成后停止第一搅拌器；

B、用搅拌桨停止定位机构调整搅拌桨叶的位置使其错开第二搅拌轴；

C、由第一升降机构升起第一搅拌器的搅拌桨叶出液面后，由第二升降机构放下第二搅拌器使搅拌头至镁液中，开始除气搅拌，待除气完成后停止第二搅拌器；

D、由第二升降机构升起第二搅拌器的搅拌头出液面。

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