CN104197708A - 一种储氢合金熔炼用真空-高压熔炼炉及a2b7储氢合金制备方法 - Google Patents

一种储氢合金熔炼用真空-高压熔炼炉及a2b7储氢合金制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104197708A
CN104197708A CN201410398642.1A CN201410398642A CN104197708A CN 104197708 A CN104197708 A CN 104197708A CN 201410398642 A CN201410398642 A CN 201410398642A CN 104197708 A CN104197708 A CN 104197708A
Authority
CN
China
Prior art keywords
vacuum
pressure
smelting
secondary charging
heater
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410398642.1A
Other languages
English (en)
Inventor
刘国忠
夏春明
张文家
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LIAONING YONGDONGLI ENERGY MATERIAL Co Ltd
Original Assignee
LIAONING YONGDONGLI ENERGY MATERIAL Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LIAONING YONGDONGLI ENERGY MATERIAL Co Ltd filed Critical LIAONING YONGDONGLI ENERGY MATERIAL Co Ltd
Priority to CN201410398642.1A priority Critical patent/CN104197708A/zh
Publication of CN104197708A publication Critical patent/CN104197708A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

本发明涉及一种储氢合金熔炼用真空-高压熔炼炉及A2B7储氢合金制备方法。储氢合金熔炼用真空-高压熔炼炉由炉体和炉盖组成真空高压室，真空高压室内设熔炼装置、水冷模和二次加料漏斗，熔炼装置依次连接进电装置和电源系统；水冷模入口与熔炼装置出口对应；手柄Ⅱ通过连杆Ⅱ带动二次加料漏斗翻转，二次加料漏斗的出料端与熔炼装置的入口端对应，二次加料漏斗与二次加料仓连通；测温装置用于测定钢液的温度；炉体通过真空管路与真空泵Ⅰ连接；在炉体和真空泵Ⅰ之间依次设有真空压力表、自动充气阀、手动充气阀、手动放气阀和气动蝶阀。通过本发明制备的A2B7储氢合金，镁在合金锭中各部位成分分布均匀。

Description

一种储氢合金熔炼用真空-高压熔炼炉及A2B7储氢合金制备方法
技术领域
本发明主要涉及一种储氢合金熔炼用真空-高压熔炼炉及引用其实现A2B7储氢合金的制备方法。
背景技术
储氢合金是绿色环保功能材料，主要应用于二次电池镍氢电池。镍氢电池的环保优势，使得镍氢电池正逐步取代铅酸蓄电池和镍镉电池。镍氢电池在20世纪90年代初开始商业化，从最初的移动电话和个人电脑、电动玩具、数码相机到如今的电动汽车和移动电站。由于镍氢电池正在向大容量、高功率方向发展，所以镍氢电池将广泛应用于电动工具、电站储能、混合动力车和纯电动车。
储氢材料作为镍氢二次电池的负极材料，对镍氢电池性能起到决定性作用。常用的储氢材料为AB5型，A侧为La、Ce、Pr、Nd，B侧为Ni、Co、Mn、Al，目前AB5型储氢合金电化学容量一般可以做到320mAh/g，已经接近其理论容量，克容量无法提高。为了提高储氢合金的电化学容量，发明了A2B7型储氢合金，其特点是储氢合金中加入Mg的成份，由于Mg金属的熔点低(650℃)、沸点低(1170℃)，在熔炼A2B7型储氢合金时Mg大量挥发，Mg含量很难控制，造成每炉之间甚至同一炉的合金成分偏差很大，所以目前A2B7型储氢合金还没有很好的生产工艺。
发明内容
为了解决A2B7型储氢合金熔炼过程中Mg挥发问题，本发明提供一种储氢合金熔炼用真空-高压熔炼炉。
本发明的另一目的是提供一种A2B7储氢合金制备方法。
本发明的技术方案是：一种储氢合金熔炼用真空-高压熔炼炉，包括炉体和炉盖，炉体和炉盖组成真空高压室，真空高压室内设有熔炼装置，熔炼装置与炉体外的进电装置连接，进电装置与电源系统连接，设在炉体外的手柄Ⅰ通过连杆Ⅰ带动熔炼装置翻转；安装在真空高压室内的水冷模的入口与熔炼装置的出口对应；二次加料漏斗安装在真空高压室内，设在炉体外的手柄Ⅱ通过连杆Ⅱ带动二次加料漏斗翻转，二次加料漏斗的出料端与熔炼装置的入口端对应，二次加料漏斗与设在炉盖上的二次加料仓连通；测温装置用于测定熔炼装置内熔化钢液的温度；炉体通过真空管路与真空泵Ⅰ连接；在炉体和真空泵Ⅰ之间的真空管路上设有气动蝶阀，炉体和气动蝶阀之间的真空管路上设有真空压力表、自动充气阀、手动充气阀和手动放气阀。
上述的储氢合金熔炼用真空-高压熔炼炉，炉体和炉盖通过液压锁紧装置锁紧。
上述的储氢合金熔炼用真空-高压熔炼炉，炉体和气动蝶阀之间的真空管路上设有安全阀。
上述的储氢合金熔炼用真空-高压熔炼炉，设有开启装置，开启装置与炉盖连接。
上述的储氢合金熔炼用真空-高压熔炼炉，设有真空泵Ⅱ，真空泵Ⅱ与真空泵Ⅰ连接。优选的，所述的真空泵Ⅰ是罗兹泵，所述的真空泵Ⅱ是旋片真空泵。
一种A2B7储氢合金制备方法，利用上述的真空-高压熔炼炉，方法如下：
1)打开炉盖，将除镁镍合金外的金属原材料装入熔炼装置内，镁镍合金料装入二次加料仓内，关闭炉盖，液压锁紧装置锁紧炉盖和炉体；
2)启动真空泵Ⅱ，打开气动蝶阀，当真空高压室内压力小于600Pa时启动真空泵Ⅰ，当真空高压室内压力小于1Pa时，关闭气动蝶阀，再关闭真空泵Ⅰ和真空泵Ⅱ；
3)通过自动充气阀向真空高压室内第一次充入氩气；优选的，第一次充入氩气后，使真空高压室内充气压力约为0.08MPa；
4)启动电源系统，通过进电装置和熔炼装置给熔炼装置内金属材料加热；熔化过程控制熔炼温度不超过1300℃；
5)熔炼装置内的金属原材料全部熔化后，再向真空高压室内第二次充入氩气，使真空高压室内充气压力约为0.6-0.8MPa，同时将二次加料仓内的镁镍合金料送入二次加料漏斗内，转动手柄Ⅱ，使镁镍合金料通过二次加料漏斗进入熔炼装置，控制温度1250-1300℃，精炼时间5-10分钟；
6)转动手柄Ⅰ，使熔炼装置翻转，将熔炼装置内熔化的金属倒入水冷模中，冷却；
7)冷却后，打开放气阀，打开炉盖，取出水冷模，取出储氢合金锭。
本发明的有益效果是：
1.将原料装入熔炼装置，将Mg或Mg中间合金装入二次加料仓内，使得镁镍合金在其它金属都融化后再添加，由于充入高压氩气，杜绝Mg在熔化过程中的挥发，即使长时间熔炼，也能保证Mg含量的准确。
2.通过本发明的方法制备的A2B7储氢合金，镁在合金锭中各部位成分分布均匀。
3.本发明真空高压室即可以抽真空，也可以充入高压气体，气体压力可以达到1.2MPa，可以抑制低熔点易挥发成分的挥发，保证成分的均匀和稳定。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的俯视图。
具体实施方式
实施例1 一种储氢合金熔炼用真空-高压熔炼炉
如图1和图2所示，一种储氢合金熔炼用真空-高压熔炼炉，炉体(2)和炉盖(5)通过液压锁紧装置(9)锁紧后组成密闭的真空高压室。开启装置(16)与炉盖(5)连接。
真空高压室内，设有熔炼装置(4)，熔炼装置(4)与炉体(2)外的进电装置(15)连接，进电装置(15)与电源系统(1)连接，设在炉体(2)外的手柄Ⅰ(14)通过连杆Ⅰ(22)带动熔炼装置(4)翻转。
安装在真空高压室内的水冷模(3)的入口与熔炼装置(4)的出口对应。当熔炼装置(4)内的全部金属都熔炼完成后，翻转手柄Ⅰ(14)通过连杆Ⅰ(22)带动熔炼装置(4)翻转，将熔化后的金属熔液全部倒入水冷模内冷却。
二次加料漏斗(7)安装在真空高压室内，设在炉体(2)外的手柄Ⅱ(21)通过连杆Ⅱ(23)带动二次加料漏斗(7)翻转，二次加料漏斗(7)的出料端与熔炼装置(4)的入口端对应，二次加料漏斗(7)与设在炉盖(5)上的二次加料仓(8)连通。
测温装置(6)用于测定熔炼装置内熔化钢液的温度，本实施例将测温装置(6)安装在炉盖上，并伸入真空高压室内。
炉体(2)通过真空管路依次连接真空泵Ⅰ(12)和真空泵Ⅱ(13)，所述的真空泵Ⅰ(12)是罗兹泵，所述的真空泵Ⅱ(13)是旋片真空泵，旋片真空泵(13)和罗兹泵(12)组成抽真空系统。
在炉体(2)和真空泵Ⅰ(12)之间的真空管路上设有气动蝶阀(11)，气动蝶阀(11)将真空高压室内与真空泵Ⅰ(12)隔开。
炉体(2)和气动蝶阀(11)之间的真空管路上设有真空压力表(10)、安全阀(17)、自动充气阀(18)、手动充气阀(19)和手动放气阀(20)。真空高压室充气由自动充气阀(18)和手动充气阀(19)完成，充气压力由真空压力表(10)控制。真空高压室充气安全由安全阀(17)保护。
实施例2 一种A2B7储氢合金制备方法
采用实施例1的储氢合金熔炼用真空-高压熔炼炉，方法如下：
1)打开炉盖(5)，按表1所示的原料配比取料，将除镁镍合金(镍85％；镁15％)外的金属原材料装入熔炼装置(4)内，镁镍合金料装入二次加料仓(8)内，关闭炉盖(5)，液压锁紧装置(9)锁紧炉盖(5)和炉体(2)。
2)启动旋片真空泵(13)，打开气动蝶阀(11)，当真空高压室内压力小于600Pa时启动罗兹泵(12)，当真空高压室内压力小于1Pa时，关闭气动蝶阀(11)，再关闭罗兹泵(12)和旋片真空泵(13)。
3)通过自动充气阀(18)向真空高压室内第一次充入氩气，使真空高压室内充气压力约为0.08MPa。
4)启动电源系统(1)，通过进电装置(15)和熔炼装置(4)给熔炼装置内金属材料加热；熔化过程控制熔炼温度不超过1300℃。
5)熔炼装置(4)内的金属原材料全部熔化后，再向真空高压室内第二次充入氩气，使真空高压室内充气压力约为0.6-0.8MPa，然后，二次加料仓(8)将其内的镁镍合金料送入二次加料漏斗(7)内，转动手柄Ⅱ(21)，使二次加料漏斗(7)翻转，使镁镍料通过二次加料漏斗(7)进入熔炼装置(4)，控制温度1280℃，精炼时间5分钟。
6)转动手柄Ⅰ(14)，使熔炼装置(4)翻转，将熔炼装置(4)内熔化的金属倒入水冷模(3)中，冷却。
7)冷却后，打开放气阀(20)，打开炉盖(5)，取出水冷模(3)，取出储氢合金锭。
结果见表1。
表1
由表1可见，通过本发明的方法，合金锭中镁损失的少，而且合金锭中各部分分布均匀。

Claims (10)

1.一种储氢合金熔炼用真空-高压熔炼炉，包括炉体(2)和炉盖(5)，炉体(2)和炉盖(5)组成真空高压室，其特征在于：真空高压室内设有熔炼装置(4)，熔炼装置(4)与安装在炉体(2)上的进电装置(15)连接，进电装置(15)与电源系统(1)连接，设在炉体(2)外的手柄Ⅰ(14)通过连杆Ⅰ(22)带动熔炼装置(4)翻转；安装在真空高压室内的水冷模(3)的入口与熔炼装置(4)的出口对应；二次加料漏斗(7)安装在真空高压室内，设在炉体(2)外的手柄Ⅱ(21)通过连杆Ⅱ(23)带动二次加料漏斗(7)翻转，二次加料漏斗(7)的出料端与熔炼装置(4)的入口端对应，二次加料漏斗(7)与设在炉盖(5)上的二次加料仓(8)连通；测温装置(6)用于测定熔炼装置(4)内熔化钢液的温度；炉体(2)通过真空管路与真空泵Ⅰ(12)连接；在炉体(2)和真空泵Ⅰ(12)之间的真空管路上设有气动蝶阀(11)，炉体(2)和气动蝶阀(11)之间的真空管路上设有真空压力表(10)、自动充气阀(18)、手动充气阀(19)和手动放气阀(20)。
2.如权利要求1所述的储氢合金熔炼用真空-高压熔炼炉，其特征在于：炉体(2)和炉盖(5)通过液压锁紧装置(9)锁紧。
3.如权利要求1所述的储氢合金熔炼用真空-高压熔炼炉，其特征在于：炉体(2)和气动蝶阀(11)之间的真空管路上设有安全阀(17)。
4.如权利要求1所述的储氢合金熔炼用真空-高压熔炼炉，其特征在于：设有开启装置(16)，开启装置(16)与炉盖(5)连接。
5.如权利要求1-4任一所述的储氢合金熔炼用真空-高压熔炼炉，其特征在于：设有真空泵Ⅱ(13)，真空泵Ⅱ(13)与真空泵Ⅰ(12)连接。
6.如权利要求5所述的储氢合金熔炼用真空-高压熔炼炉，其特征在于：所述的真空泵Ⅰ(12)是罗兹泵，所述的真空泵Ⅱ(13)是旋片真空泵。
7.一种A2B7储氢合金制备方法，其特征在于利用权利要求5或6所述的真空-高压熔炼炉，方法如下：
1)打开炉盖(5)，将除镁镍合金原料外的金属原材料装入熔炼装置(4)内，镁镍合金原料装入二次加料仓(8)内，关闭炉盖(5)，液压锁紧装置(9)锁紧炉盖(5)和炉体(2)；
2)启动真空泵Ⅱ(13)，打开气动蝶阀(11)，当真空高压室内压力小于600Pa时启动真空泵Ⅰ(12)，当真空高压室内压力小于1Pa时，关闭气动蝶阀(11)，再关闭真空泵Ⅰ(12)和真空泵Ⅱ(13)；
3)通过自动充气阀(18)向真空高压室内第一次充入氩气；
4)启动电源系统(1)，通过进电装置(15)、熔炼装置(4)给熔炼装置(4)内的金属原料加热；
5)熔炼装置(4)内的金属原材料全部熔化后，再向真空高压室内第二次充入氩气，同时二次加料仓(8)将镁镍合金送入二次加料漏斗(7)内，通过转动手柄Ⅱ(21)使二次加料漏斗(7)翻转，使镁镍合金料通过二次加料漏斗(7)进入熔炼装置(4)，控制温度1250-1300℃，精炼时间5-10分钟；
6)转动手柄Ⅰ(14)，使熔炼装置(4)翻转，将熔炼装置(4)内熔化的金属倒入水冷模(3)中，冷却；
7)冷却后，打开放气阀(20)，打开炉盖(5)，取出水冷模(3)，取出储氢合金锭。
8.如权利要求7所述的A2B7储氢合金制备方法，其特征在于：第一次充入氩气后，使真空高压室内充气压力约为0.08MPa。
9.如权利要求7所述的A2B7储氢合金制备方法，其特征在于：在第4)步骤，熔化过程控制熔炼温度不超过1300℃。
10.如权利要求7所述的A2B7储氢合金制备方法，其特征在于：第二次充入氩气后，使真空高压室内充气压力为0.6-0.8MPa。
CN201410398642.1A 2014-08-14 2014-08-14 一种储氢合金熔炼用真空-高压熔炼炉及a2b7储氢合金制备方法 Pending CN104197708A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410398642.1A CN104197708A (zh) 2014-08-14 2014-08-14 一种储氢合金熔炼用真空-高压熔炼炉及a2b7储氢合金制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410398642.1A CN104197708A (zh) 2014-08-14 2014-08-14 一种储氢合金熔炼用真空-高压熔炼炉及a2b7储氢合金制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104197708A true CN104197708A (zh) 2014-12-10

Family

ID=52083036

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410398642.1A Pending CN104197708A (zh) 2014-08-14 2014-08-14 一种储氢合金熔炼用真空-高压熔炼炉及a2b7储氢合金制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104197708A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105057641A (zh) * 2015-08-10 2015-11-18 航天海鹰(哈尔滨)钛业有限公司 一种新型熔炼炉
CN105220015A (zh) * 2015-09-16 2016-01-06 江西稀有稀土金属钨业集团有限公司 一种高容量含镁稀土储氢合金及其制备方法
CN110629103A (zh) * 2019-10-22 2019-12-31 山东钢铁集团有限公司 一种真空脱气稀土钢的生产方法及所用装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000205757A (ja) * 1999-01-07 2000-07-28 Fuji Electric Co Ltd 底部出湯式浮揚溶解装置
CN201176454Y (zh) * 2008-04-03 2009-01-07 东北大学 一种熔炼炉
CN101749948A (zh) * 2008-12-09 2010-06-23 北京七星华创磁电科技有限公司 一种真空感应熔炼甩带炉
CN202072749U (zh) * 2011-04-03 2011-12-14 赣州科力稀土新材料有限公司 一种半连续生产稀土合金的装置
CN102534326A (zh) * 2010-12-23 2012-07-04 龙南龙钇重稀土科技股份有限公司 一种贮氢合金用稀土镍镁中间合金及其制备方法
CN202869229U (zh) * 2012-08-10 2013-04-10 西安蓝海冶金设备有限公司 一种多用途半连续真空感应熔铸炉

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000205757A (ja) * 1999-01-07 2000-07-28 Fuji Electric Co Ltd 底部出湯式浮揚溶解装置
CN201176454Y (zh) * 2008-04-03 2009-01-07 东北大学 一种熔炼炉
CN101749948A (zh) * 2008-12-09 2010-06-23 北京七星华创磁电科技有限公司 一种真空感应熔炼甩带炉
CN102534326A (zh) * 2010-12-23 2012-07-04 龙南龙钇重稀土科技股份有限公司 一种贮氢合金用稀土镍镁中间合金及其制备方法
CN202072749U (zh) * 2011-04-03 2011-12-14 赣州科力稀土新材料有限公司 一种半连续生产稀土合金的装置
CN202869229U (zh) * 2012-08-10 2013-04-10 西安蓝海冶金设备有限公司 一种多用途半连续真空感应熔铸炉

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105057641A (zh) * 2015-08-10 2015-11-18 航天海鹰(哈尔滨)钛业有限公司 一种新型熔炼炉
CN105220015A (zh) * 2015-09-16 2016-01-06 江西稀有稀土金属钨业集团有限公司 一种高容量含镁稀土储氢合金及其制备方法
CN110629103A (zh) * 2019-10-22 2019-12-31 山东钢铁集团有限公司 一种真空脱气稀土钢的生产方法及所用装置
CN110629103B (zh) * 2019-10-22 2023-12-05 山东钢铁集团有限公司 一种真空脱气稀土钢的生产方法及所用装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102828069B (zh) 一种无镨钕的低成本超长寿命型储氢合金及其制备方法
CN106532131A (zh) 锂离子电池压力化成方法
CN104060141B (zh) 锂铝合金的真空合成方法
WO2014194709A1 (zh) 锂铝合金及其生产方法和用途
CN104668503A (zh) 一种非晶合金构件铸造成型设备和工艺
CN104197708A (zh) 一种储氢合金熔炼用真空-高压熔炼炉及a2b7储氢合金制备方法
CN106654240A (zh) 一种Ce2Ni7型单相超晶格贮氢合金电极材料及其制备方法
CN106702191B (zh) 一种钛铁钇基贮氢材料和中间合金及制备方法
CN103252461A (zh) 一种电极坯的浇注方法
CN110257649A (zh) 一种高性能单相La0.6R0.15Mg0.25Ni3.5电极合金及其制备方法
CN102181840A (zh) 一种钴酸锂靶材及其制备方法
CN106848408A (zh) 一种改善软包方块锂离子电池高温存储产气量的方法
CN203304513U (zh) 一种储氢合金全连续熔炼离心铸造装置
CN102758104A (zh) 一种低钴无镨钕的低成本ab5型储氢合金及其制备方法
CN108149073A (zh) 低温镍氢电池用La-Mg-Ni系储氢合金及其制备方法
CN104451219B (zh) 一种含A2B7相的A5B19型RE-Mg-Ni系贮氢合金的制备方法
CN103682458A (zh) 一种解决硬壳锂电池化成时内部气体及电解液残留的方法
CN117497971A (zh) 大圆柱电池的注液方法及其应用
CN102306756A (zh) 储氢合金粉及其制备方法
CN105220015A (zh) 一种高容量含镁稀土储氢合金及其制备方法
CN105463256B (zh) 一种镍氢电池用储氢合金及其制备方法
CN101445878B (zh) 一种MH-Ni电池用AB5型储氢合金的制备方法
CN103196291A (zh) 一种消除铅或铅基合金熔化及工况过程被氧化的熔铅炉
CN105514402B (zh) 一种PuNi3型单相钕–镁–镍合金电极材料的制备方法
CN108649212B (zh) 镁合金阳极材料制备方法及装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20141210