CN107916340B - 一种去除镁合金熔炼产生的精炼渣的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种去除镁合金熔炼产生的精炼渣的方法及其装置，涉及镁合金冶炼技术领域；装置包括倒吸吸渣管、倒吸泵、精炼渣回收坩埚，当熔炼完成后，在镁合金熔体液面喷洒覆盖剂后静置≥10min，再将经过预热的倒吸吸渣管的入口端缓慢插入熔炼坩埚中，直到碰到锅底，倒吸吸渣管的出口端与倒吸泵的出液口连接；启动倒吸泵，运转5~30s；将经过预热的倒吸吸渣管出口端改为与倒吸泵的进液口连接，启动倒吸泵将锅底精炼渣移到回收锅中；本发明在有效去除精炼渣的过程中防止对镁合金熔体的二次污染，提高镁合金产品质量，缩短镁合金生产周期，降低劳动强度，该方法所用设备，投资少、改动小、可操作性强、易于实现。
Description
技术领域
本发明涉及镁合金冶炼技术领域，特别是涉及一种去除镁合金熔炼产生的精炼渣的方法。
背景技术
镁及镁合金化学性质较为活泼，在熔化及储运过程中，容易与空气、水分、酸性介质等发生反应，反应产物以及自身携带、熔炼过程中浸入杂质元素，随镁合金熔体进入产品，会对镁合金产品的耐腐蚀性能、力学性能等使用性能产生非常不利的影响。因而，在镁及镁合金的熔炼过程中，通过精炼处理去除熔体中的氧化物、杂质元素等杂质，对于镁合金产品的性能改善与提升有着至为关键的作用。工业上通常用含有氯化镁、氯化钾、氯化钠、氟化钙、氯化钡等卤盐成分的熔剂对镁合金熔体进行精炼除杂，并造渣，使各种杂质从镁合金熔体内脱离。精炼产生的精炼渣，通常沉积到坩埚底部。对于沉积于坩埚底部的精炼渣，必须通过有效的手段去除，防止其二次进入镁合金熔体形成二次污染。
目前工业上通常采用的去除坩埚底部精炼渣的方法有：提渣桶提渣法和捞渣勺捞渣法。
所谓提渣桶法，是将提渣桶放入坩埚底部，通过吹气管持续向锅底精炼渣中通入气体，使锅底精炼渣与锅底镁液不断翻涌进入提渣桶，利用精炼渣与镁合金熔体的比重差，让后续进入的精炼渣赶出提渣桶中的镁合金熔体，亦可称为迭代置换法。该方法存在的缺点包括：1）提渣桶进入、离开液面、包括吹气过程，都会对坩埚内镁合金熔体面造成破坏，使镁合金熔体烧损严重，带来新的氧化物夹杂。2）提渣桶进入、离开镁合金熔体、包括吹气过程，对坩埚内镁合金熔体和锅底精炼渣，都有一个搅拌作用（扰动），使分离后的渣液再次混合，形成二次污染。3）该过程中，在气体剧烈搅拌的情况下，渣液分离速度能够满足该工艺的要求，证明该方法去除的仅限于尺度较大、与镁合金熔体比重差较大、易与镁合金熔体分离的部分精炼渣，对于尺度较小、与镁合金熔体比重差较小、难与镁合金熔体分离的部分精炼渣，起不到去渣作用，该部分精炼渣在静置过程中缓慢沉淀到坩埚底部，留存在锅底，在镁合金熔体的使用过程中，随着镁合金熔体进入工件，形成夹渣。
捞渣勺法，是把长柄捞渣勺插入坩埚底部渣液中，舀取锅底精炼渣后，再拉出捞渣勺，在离开坩埚内液面后，撇去勺内上层镁合金熔体，然后把勺内精炼渣倒入渣盘或回收坩埚的操作过程。该方法也存在类似于提渣桶法的不足。
专利申请号CN201420232160.4的实用新型专利《镁合金冶炼渣转移装置》提供了一种镁合金冶炼渣转移装置。该装置存在的缺点为：1）类似于提渣桶法，由于该装置体积较大，对镁合金熔体液面的破坏严重，对坩埚内镁合金熔体及精炼渣有较强的扰动/搅动。2）该装置在进入坩埚时，需要克服很大的浮力。3）坩埚上部必须预留相当于该装置体积的空间，防止镁合金熔体的溢出，坩埚容量利用率低。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明提供了一种镁合金熔炼过程中底部吸渣法去除锅底精炼渣的方法及实施本方法所采用的装置，具体方案为。
一种去除镁合金熔炼产生的精炼渣的方法，包括以下步骤。
（1）熔炼完成后，从熔炼坩埚中移除熔炼工具，在镁合金熔体液面喷洒覆盖剂。
（2）将喷洒覆盖剂后的镁合金熔体静置≥10min。
（3）静置完成后，将经过预热的倒吸吸渣管的入口端缓慢插入熔炼坩埚中，直到碰到锅底，倒吸吸渣管的出口端与倒吸泵的出液口连接。
（4）启动倒吸泵，运转5~30s。
（5）将经过预热的倒吸吸渣管出口端改为与倒吸泵的进液口连接，启动倒吸泵将锅底精炼渣移到回收锅中。
一种去除镁合金熔炼产生的精炼渣的装置包括倒吸吸渣管、倒吸泵、精炼渣回收坩埚，所述的倒吸吸渣管入口端管壁上设置有篦渣孔，所述的倒吸吸渣管入口端通过3-5根支柱与底板相连接，所述的倒吸泵设置有电机及变速系统，所述的电机及变速系统下部连接有泵体，所述的泵体中心贯穿有泵轴，泵体下端设置有泵壳，所述的泵壳通过叶轮与出液口相连接，所述的泵壳下端设置有进液口，所述的倒吸吸渣管的出口端与倒吸泵的进液口相连接，所述的倒吸泵设置在精炼渣回收坩埚中。
优选的所述倒吸吸渣管的出口端设置有内锥接头，所述的倒吸泵的进液口和出液口分别设置有外锥接头，所述的内锥接头与外锥接头相配合，锥度为1:2-19。
与现有技术相比本发明具有以下有益效果。
（1）几乎不破坏镁合金熔体表面保护层，减少镁合金熔体因为表面暴露而引起的烧损。
（2）减小除渣工具对镁合金熔体及锅底精炼渣的扰动，防止锅底精炼渣对镁合金熔体的二次污染，改善镁合金产品质量。
（3）减少提渣过程中打气操作引起的锅底精炼渣对镁合金熔体的重复污染，去除锅底精炼渣更加彻底，提高镁合金产品质量。
（4）操作完成后，可以直接进入转炉倒液工序，不需要二次静置，缩短镁合金生产周期。
（5）工人劳动强度降低，操作更为安全。
（6）减少精炼渣在空气种暴露时间及暴露面积，有利于减少空气污染及改善工人劳动环境。
（7）该方法所用设备，类似于目前工业化生产镁合金过程中的镁合金熔体转液用设备，投资少、改动小、可操作性强、易于实现。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
图1为去除镁合金熔炼产生的精炼渣的工作示意图。
图2为倒吸泵示意图。
图3为倒吸吸渣管示意图。
图中，1为熔炼坩埚，2为熔体液面，3为镁合金熔体与精炼渣的分界面，4为精炼渣，5为镁合金熔体，6为倒吸吸渣管，7为倒吸泵，8为精炼渣回收坩埚，61为篦渣孔，62为底板，63为支柱，71为电机及变速系统，72为泵体，73为泵轴，74为泵壳，75为进液口，76为出液口，77为叶轮。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的技术方案，但保护范围不被此限制。
如图1-3所示，一种去除镁合金熔炼产生的精炼渣的装置包括倒吸吸渣管6、倒吸泵7、精炼渣回收坩埚8，倒吸吸渣管6入口端管壁上设置有篦渣孔61，倒吸吸渣管6入口端通过3-5根支柱63与底板62相连接，倒吸泵7设置有电机及变速系统71，电机及变速系统71下部连接有泵体72，泵体72中心贯穿有泵轴73，泵体72下端设置有泵壳74，泵壳74通过叶轮77与出液口76相连接，泵壳74下端设置有进液口75，倒吸吸渣管6的出口端与倒吸泵7的进液口75相连接，倒吸吸渣管6的出口端设置有内锥接头，倒吸泵7的进液口75和出液口76分别设置有外锥接头，所述的内锥接头与外锥接头相配合，锥度为1:2-19，倒吸泵7设置在精炼渣回收坩埚8中。具体的使用过程为。
实施例1
（1）镁合金精炼操作完成后，从熔炼坩埚1中移除搅拌机、吹气管等精炼工具，并利用硫磺粉、覆盖剂等保护好镁合金熔体5的熔体液面2，防止镁合金熔体5氧化着火。
（2）避免所有进入镁合金熔体5的操作，使镁合金熔体5进入静置状态。静置时长10min，以保障镁合金熔体5中的精炼渣与镁合金熔体5充分分离，在坩埚底部形成锅底精炼渣4。通过静置处理，渣液分离，形成居于上层的镁合金熔体5和居于坩埚底部的精炼渣4，二者分界面3。
（3）静置完成后，将经过预热的倒吸吸渣管6的入口端缓慢的插入熔炼坩埚1中，直到碰到锅底。将倒吸吸渣管6出口端的内接锥头与倒吸泵7的出液口锥套连接。
（4）启动倒吸泵7，运转5s，以回收锅8中的部分精炼渣9进入倒吸吸渣管6，并充满倒吸吸渣管6，起到排空作用。
（5）将经过预热的倒吸吸渣管6出口端的内接锥头改为与倒吸泵7的进液口锥套连接，倒吸泵出锅底精炼渣4到回收锅8中。
（6）当熔炼坩埚1中的锅底精炼渣4去除完成后，关闭倒液泵7，移除倒吸吸渣管6，完成倒吸法去除精炼渣4的操作。或者将倒吸吸渣管6在熔炼坩埚1中的入口端不动，把与倒吸泵7连接的倒吸吸渣管6的出口端移动到保温浇铸锅中，与转炉倒吸泵进行连接，作为镁合金熔体转炉用倒液管使用。
实施例2
（1）镁合金精炼操作完成后，从熔炼坩埚1中移除搅拌机、吹气管等精炼工具，并利用硫磺粉、覆盖剂等保护好镁合金熔体5的熔体液面2，防止镁合金熔体5氧化着火。
（2）避免所有进入镁合金熔体5的操作，使镁合金熔体5进入静置状态。静置时长20min，以保障镁合金熔体5中的精炼渣与镁合金熔体5充分分离，在坩埚底部形成锅底精炼渣4。通过静置处理，渣液分离，形成居于上层的镁合金熔体5和居于坩埚底部的精炼渣4，二者分界面3。
（3）静置完成后，将经过预热的倒吸吸渣管6的入口端缓慢的插入熔炼坩埚1中，直到碰到锅底。将倒吸吸渣管6出口端的内接锥头与倒吸泵7的出液口锥套连接。
（4）启动倒吸泵7，运转30s，以回收锅8中的部分精炼渣9进入倒吸吸渣管6，并充满倒吸吸渣管6，起到排空作用。
（5）将经过预热的倒吸吸渣管6出口端的内接锥头改为与倒吸泵7的进液口锥套连接，倒吸泵出锅底精炼渣4到回收锅8中。
（6）当熔炼坩埚1中的锅底精炼渣4去除完成后，关闭倒液泵7，移除倒吸吸渣管6，完成倒吸法去除精炼渣4的操作。或者将倒吸吸渣管6在熔炼坩埚1中的入口端不动，把与倒吸泵7连接的倒吸吸渣管6的出口端移动到保温浇铸锅中，与转炉倒吸泵进行连接，作为镁合金熔体转炉用倒液管使用。
实施例3
（1）镁合金精炼操作完成后，从熔炼坩埚1中移除搅拌机、吹气管等精炼工具，并利用硫磺粉、覆盖剂等保护好镁合金熔体5的熔体液面2，防止镁合金熔体5氧化着火。
（2）避免所有进入镁合金熔体5的操作，使镁合金熔体5进入静置状态。静置时长30min，以保障镁合金熔体5中的精炼渣与镁合金熔体5充分分离，在坩埚底部形成锅底精炼渣4。通过静置处理，渣液分离，形成居于上层的镁合金熔体5和居于坩埚底部的精炼渣4，二者分界面3。
（3）静置完成后，将经过预热的倒吸吸渣管6的入口端缓慢的插入熔炼坩埚1中，直到碰到锅底。将倒吸吸渣管6出口端的内接锥头与倒吸泵7的出液口锥套连接。
（4）启动倒吸泵7，运转15s，以回收锅8中的部分精炼渣9进入倒吸吸渣管6，并充满倒吸吸渣管6，起到排空作用。
（5）将经过预热的倒吸吸渣管6出口端的内接锥头改为与倒吸泵7的进液口锥套连接，倒吸泵出锅底精炼渣4到回收锅8中。
（6）当熔炼坩埚1中的锅底精炼渣4去除完成后，关闭倒液泵7，移除倒吸吸渣管6，完成倒吸法去除精炼渣4的操作。或者将倒吸吸渣管6在熔炼坩埚1中的入口端不动，把与倒吸泵7连接的倒吸吸渣管6的出口端移动到保温浇铸锅中，与转炉倒吸泵进行连接，作为镁合金熔体转炉用倒液管使用。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。
Claims (1)
1.一种去除镁合金熔炼产生的精炼渣的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）熔炼完成后，从熔炼坩埚中移除熔炼工具，在镁合金熔体液面喷洒覆盖剂；
（2）将喷洒覆盖剂后的镁合金熔体静置≥10min；
（3）静置完成后，将经过预热的倒吸吸渣管的入口端缓慢插入熔炼坩埚中，直到碰到锅底，倒吸吸渣管的出口端与倒吸泵的出液口连接；
（4）启动倒吸泵，运转5~30s；
（5）将经过预热的倒吸吸渣管出口端改为与倒吸泵的进液口连接，启动倒吸泵将锅底精炼渣移到回收锅中。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A Method for Removing Refining Slag Produced by Magnesium Alloy Melting Effective date of registration: 20231020 Granted publication date: 20190806 Pledgee: Wenxi County Branch of China Postal Savings Bank Co.,Ltd. Pledgor: SHANXI BADA MAGNESIUM Co.,Ltd. Registration number: Y2023140000061 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |