CN105665681A - 用于向母液中投加微量元素的容器及投加微量元素的方法 - Google Patents

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甘泳泉
马勇
温清华
刘新伟
罗剑文
吕可佣
王云岗
汪霞飞
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    • B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
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Abstract

用于向母液中投加微量元素的容器及投加微量元素的方法，容器本体的一端设有带有密封盖的开口，且容器本体的壁面上开有若干个出孔，容器本体的内壁面上设有用于密封出孔的熔套层，熔套层的制作材料与母液的制作材料相同；容器本体的内腔与用于输送惰性气体的气管气密连通。采用所述容器投加微量元素的方法，包括以下步骤：打开容器本体的密封盖，将微量元素放入容器本体的内腔内，并盖上密封盖；经气管向容器本体内通入惰性气体，并将容器放入母液内；熔套层熔化，并与母液混合，容器本体上的出孔被打通，微量元素经出孔溢出到母液内；移动并晃动容器，搅拌，微量元素均匀地分散到母液内。

Description

用于向母液中投加微量元素的容器及投加微量元素的方法
技术领域
本发明涉及一种用于向母液中投加微量元素的容器及投加微量元素的方法。
背景技术
在合金产品的铸造过程中，元素的投入有两种方法：元素间接投入法和元素直接投入法。
间接投入法(也称中间合金法)：先将拟添加的微量元素铸成一定化学成分质量比的合金铸锭(即中间合金)，再将合金铸锭投入到合金母液中。目前厂家大多采用这种方法，但该方法在合金的制造过程，会产生挥发、损耗、污染和流失等，并且能耗较大；稳定性差，还会造成合金铸锭成分不稳定，严重影响合金产品的质量。
元素直接投入法：将拟添加的微量元素直接投入到合金母液中。但该方法对于比母液密度大小的、易挥发的、有毒性的或热稳定性差的微量元素都难以实施。
上述两种方法都难以实现高端合金铸造的稳定生产。
发明内容
为了实现合金铸造的稳定生产，本发明提供一种用于向母液中投加微量元素的容器及投加微量元素的方法。
本发明采用的技术方案是：
用于向母液中投加微量元素的容器，包括用于放置微量元素的容器本体，所述容器本体的一端设有带有密封盖的开口，且容器本体的壁面上开有若干个出孔，所述容器本体的内壁面上设有用于密封所述出孔的熔套层，所述熔套层的制作材料与母液的制作材料相同；所述容器本体的内腔与用于输送惰性气体的气管气密连通。
进一步，所述容器本体和所述气管均由石墨制成。
更进一步，所述容器本体和所述气管均由高纯石墨制成。
进一步，所述容器本体呈空心圆柱体状。
进一步，所述容器本体沿轴向设有若干个出孔圈，每个出孔圈包括若干个沿周向均匀分布的出孔。
再进一步，所述容器本体的上端设有通孔，所述气管穿过所述通孔与所述容器本体的内腔气密连通。
更进一步，所述容器本体在通孔处的外壁面上套有加固圈，所述加固圈上开有与通孔相贯通的加强孔，气管依次穿过加强孔和通孔与容器本体的内腔气密连通。
采用本发明所述的用于向母液中投加微量元素的容器投加微量元素的方法，包括以下步骤：
(1)打开容器本体1的密封盖12，将微量元素放入容器本体1的内腔内，并盖上密封盖12；
(2)经气管4向容器本体1内通入惰性气体，并将容器放入母液5内；
(3)熔套层2熔化，并与母液5混合，容器本体1上的出孔11被打通，微量元素经出孔11溢出到母液5内；
(4)移动并晃动容器，搅拌，微量元素均匀地分散到母液5内。
本发明的有益效果体现在：
本发明所述的容器和投加微量元素的方法可使微量元素均匀地分布于合金母液中，特别适用于密度小于母液、易挥发或稳定性差的微量元素的投放，有利于合金铸锭产品组织的均匀化和细密化，使得高端合金铸造中的微元素组分均匀稳定性可以达到+0.015％(微合金组分波动率)；且操作流程简单，避免了各不同熔铸工艺流程相互之间的交叉感染，减少了污染投放，特别是油水污染和合金元素的外泄，有利于环境保护。
附图说明
图1是容器的结构示意图。
图2是图1中A-A向的剖视图。
图3是容器使用状态的示意图。
具体实施方式
参照附图1和附图2，用于向母液中投加微量元素的容器，包括用于放置微量元素的容器本体1，所述容器本体1的一端设有带有密封盖12的开口，且容器本体1的壁面上开有若干个出孔11，所述容器本体1的内壁面上设有用于密封所述出孔的熔套层2，所述熔套层2的制作材料与母液的制作材料相同；所述容器本体1的内腔与用于输送惰性气体的气管4气密连通。
进一步，所述容器本体1和所述气管4均由石墨制成。
再进一步，为避免与母液发生反应，所述容器本体1和所述气管4均由高纯石墨制成。
进一步，所述容器本体1呈空心圆柱体状。
进一步，所述容器本体1沿轴向设有若干个出孔圈，每个出孔圈包括若干个沿周向均匀分布的出孔11。
再更进一步，所述容器本体1的上端设有通孔，所述气管4穿过所述通孔与所述容器本体1的内腔气密连通。
更进一步，所述容器本体1在通孔处的外壁面上套有加固圈3，所述加固圈3上开有与通孔相贯通的加强孔，气管4依次穿过加强孔和通孔与容器本体1的内腔气密连通。
熔套层2的制作材料与母液的制作材料相同，例如当母液是铜液时，熔套层2就必须由铜制作，这样，当熔套层2熔化后与母液合成一体。
采用本发明所述的容器投加微量元素的方法，包括以下步骤：
(1)打开容器本体1的密封盖12，将微量元素放入容器本体1的内腔内，并盖上密封盖12；
(2)经气管4向容器本体1内通入惰性气体，并将容器放入母液5内；
(3)熔套层2熔化，并与母液5混合，容器本体1上的出孔11被打通，微量元素经出孔11溢出到母液5内；
(4)移动并晃动容器，搅拌，微量元素均匀地分散到母液5内。
所述母液5的液面上要设置覆盖剂封液。
可以根据元素的特性，在母液5的特定位置放入容器。
相比于间接投入法(也称中间合金法)，本发明所述的投加微量元素的方法可杜绝中间合金带入的杂质，省去了一次熔铸过程，节约能源，降低了成本，最大程度地防止了元素氧化，且能精确控制微量元素的添加。
相比于直接投加法，本发明所述的投加微量元素的方法更加适用于密度小于母液、易挥发的、有毒性的或热稳定性差的微量元素的添加，实现合金铸锭成分的稳定，确保产品质量，避免造成环境污染。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (8)

1.用于向母液中投加微量元素的容器，其特征在于：包括用于放置微量元素的容器本体，所述容器本体的一端设有带有密封盖的开口，且容器本体的壁面上开有若干个出孔，所述容器本体的内壁面上设有用于密封所述出孔的熔套层，所述熔套层的制作材料与母液的制作材料相同；所述容器本体的内腔与用于输送惰性气体的气管气密连通。
2.如权利要求1所述的用于向母液中投加微量元素的容器，其特征在于：所述容器本体和所述气管均由石墨制成。
3.如权利要求2所述的用于向母液中投加微量元素的容器，其特征在于：所述容器本体和所述气管均由高纯石墨制成。
4.如权利要求3所述的用于向母液中投加微量元素的容器，其特征在于：所述容器本体呈空心圆柱体状。
5.如权利要求4所述的用于向母液中投加微量元素的容器，其特征在于：所述容器本体沿轴向设有若干个出孔圈，每个出孔圈包括若干个沿周向均匀分布的出孔。
6.如权利要求5所述的用于向母液中投加微量元素的容器，其特征在于：所述容器本体的上端设有通孔，所述气管穿过所述通孔与所述容器本体的内腔气密连通。
7.如权利要求6所述的用于向母液中投加微量元素的容器，其特征在于：所述容器本体在通孔处的外壁面上套有加固圈，所述加固圈上开有与通孔相贯通的加强孔，气管依次穿过加强孔和通孔与容器本体的内腔气密连通。
8.采用权利要求1所述的用于向母液中投加微量元素的容器投加微量元素的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)打开容器本体的密封盖，将微量元素放入容器本体的内腔内，并盖上密封盖；
(2)经气管向容器本体内通入惰性气体，并将容器放入母液内；
(3)熔套层熔化，并与母液混合，容器本体上的出孔被打通，微量元素经出孔溢出到母液内；
(4)移动并晃动容器，搅拌，微量元素均匀地分散到母液内。
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