CN109280785B - 一种锂镁合金的生产装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种锂镁合金的生产装置,包括控制系统、升降系统、搅拌系统、熔解装置、气浮造渣装置和浇铸模具,控制系统与热电偶连接,热电偶固定连接于熔解装置内部侧壁上,控制系统与升降系统和熔解装置均连接,升降系统上下滑移连接于手套箱内部,气浮造渣装置位于搅拌系统下方,搅拌系统和气浮造渣装置均通过升降系统可上下升降式工作于熔解装置内,熔解装置底部可启闭式连通有放料阀装置,浇铸模具可移动式设置于手套箱下方,手套箱内部填充有保护气氛气体。本发明的一种锂镁合金的生产装置操作简单,能够连续熔炼浇铸,锂镁损失小,合金中杂质少,产品成品率高及性能稳定;镁分布均匀、优异的电化学性能且性能稳定、后续深加工性能好。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属合金的生产装置,特别是涉及一种一种锂镁合金的生产装置。
本发明还涉及利用上述一种锂镁合金的生产装置的锂镁合金的制备方法。
背景技术
金属锂常被当作一次或者二次锂系列电池的负极材料使用,锂电极有着导电性强,电化学性质活泼,还原性强,电化学当量小,理论比容量大等优点,但也存在较大的缺陷,如循环效率低、安全性不良等,特别是安全性问题。为了解决安全性问题,人们用锂合金代替锂金属负极的做了许多研究工作,如锂镁合金、锂铝合金、锂锡合金、等,有实验研究数据表明一次或者二次锂硫电池采用电池级锂镁合金作负极材料,可明显改善其放电电压特性。发明专利(ZL201710112557.8)公布了一种利用高镁含量的锂合金做负极材料的锂硫二次电池,且该电池具有高比容量和优异的稳定性,但是却没有公布详细的高镁含量锂合金的生产方法。
目前,传统的锂镁合金的生产工艺为真空感应熔炼法和覆盖剂保护熔炼法。真空感应熔炼法虽然劳动条件和工作条件相对较佳,但是熔炼和铸造需要在两个完全独立的炉子内进行,如此则会加大生产操作过程中的劳动强度及生产成本。覆盖剂保护熔炼法是将金属锂压入熔体中,在熔盐保护下进行铸造。覆盖剂保护熔炼法的缺点是金属损失比较明显,熔剂容易引起铸锭中杂质增多,使合金的性能降低,操作过程危险系数高。且真空感应熔炼法和覆盖剂保护熔炼法均为一次熔炼浇铸法,能耗高,物料损失大,成品率低,无法保证锂镁合金的均匀性,影响锂镁合金的性能。
发明内容
本发明是为了解决现有技术中的不足而完成的,本发明的目的是提供一种锂镁合金的生产装置,其优点是操作简单,能够连续熔炼浇铸,锂镁损失小,合金中杂质少,产品成品率高及性能稳定;镁分布均匀、优异的电化学性能且性能稳定、后续深加工性能好。
本发明的一种锂镁合金的生产装置,包括控制系统、升降系统、搅拌系统、熔解装置、气浮造渣装置和浇铸模具,所述控制系统设置于手套箱外部,所述控制系统与热电偶连接,所述热电偶固定连接于所述熔解装置内部侧壁上,所述控制系统与所述升降系统和所述熔解装置均连接,所述升降系统上下滑移连接于所述手套箱内部,所述气浮造渣装置位于所述搅拌系统下方,所述搅拌系统和所述气浮造渣装置均通过所述升降系统可上下升降式工作于所述熔解装置内,所述熔解装置底部可启闭式连通有放料阀装置,所述浇铸模具可移动式设置于所述手套箱下方,所述手套箱内部填充有保护气氛气体。
本发明的一种锂镁合金的生产装置还可以是:
所述升降系统上固定连接有支架,所述搅拌系统固定连接于所述支架一端,所述气浮造渣装置固定连接于所述支架中部。
所述气浮造渣装置包括固定杆和固定弧,所述固定杆下端和所述固定弧上端固定连接且两者相互连通,所述固定杆固定连接于所述支架中部,所述固定杆端部内填设有所述手套箱外部的保护气氛气体,所述固定弧位于所述搅拌系统下方,所述固定弧上开设有至少一个微孔。
所述固定弧上等间隔环设有十个所述微孔。
所述搅拌系统包括搅拌电机、搅拌杆和搅拌桨,所述搅拌电机与所述升降系统固定连接,所述搅拌杆上端与所述搅拌电机固定连接,所述搅拌杆下端与所述搅拌桨固定连接,所述搅拌桨通过所述搅拌电机转动于所述熔解装置内。
所述搅拌杆上固定连接有挡板,所述搅拌杆穿设于所述挡板中心,所述挡板位于所述搅拌桨上方。
所述熔解装置包括加热炉和熔化坩埚,所述熔化坩埚固定连接于所述加热炉内,所述加热炉和所述熔化坩埚的下部竖向截面呈圆锥形,所述熔化坩埚中下部横向设置有过滤器,所述热电偶固定连接于所述熔化坩埚的内部侧壁上,所述控制系统与所述加热炉连接,所述搅拌系统可转动连接于所述熔化坩埚内,所述放料阀装置可启闭式连通于所述加热炉和所述熔化坩埚底部。
所述放料阀装置上部穿设于所述熔化坩埚底部且向上伸出长度为1-2cm,所述放料阀装置下部固定于所述加热炉底部且向下突出长度为10-14cm。
所述浇铸模具竖向截面呈倒梯形。
本发明的一种锂镁合金的生产装置,包括控制系统、升降系统、搅拌系统、熔解装置、气浮造渣装置和浇铸模具,所述控制系统设置于手套箱外部,所述控制系统与热电偶连接,所述热电偶固定连接于所述熔解装置内部侧壁上,所述控制系统与所述升降系统和所述熔解装置连接,所述升降系统上下滑移连接于所述手套箱内部,所述气浮造渣装置位于所述搅拌系统下方,所述搅拌系统和所述气浮造渣装置均通过所述升降系统可上下升降式工作于所述熔解装置内,所述熔解装置底部可启闭式连通有放料阀装置,所述浇铸模具可移动式设置于所述手套箱底部,所述手套箱内部填充有保护气氛气体。这样,控制系统设置在手套箱外部空间,控制系统起到控制和分析作用,控制升降系统和熔解装置,其中升降系统进而控制搅拌系统和气浮造渣装置。升降系统、搅拌系统、溶解装置、气浮造渣装置和浇铸模具均位于手套箱内。控制系统与热电偶连接,热电偶固定连接在溶解装置内部侧壁上,热电偶对溶解装置内的锂镁熔融液温度进行实时监测和测量,将温度数据传输给控制系统。升降系统上下滑移连接在手套箱内部一侧,搅拌系统和气浮造渣装置能随着升降系统上升或下降。当搅拌系统下降时,搅拌系统下端进入到熔解装置内,对熔解装置中锂镁熔融液进行搅拌。同时,气浮造渣装置也进入到熔解装置中的锂镁熔融液中,对锂镁熔融液中输送保护气氛,保护气氛为三元气体,其中惰性气体、氧气和二氧化碳气体组成三元气体,其三元气体成分和含量与手套箱内的保护气氛三元气体的成分和含量均相同。惰性气体为氦、氖、氩或氪气,三元气体气氛中的氧总量≤5%,二氧化碳500-3000ppm,气氛中的露点≤-30℃。熔解装置底部连接有放料阀装置,放料阀装置控制锂镁熔融液流入到浇铸模具内,浇铸模具对锂镁熔融液进行浇铸,进而形成锂镁合金锭。浇铸模具能够在手套箱底部自由移动,方便操作。本发明的一种锂镁合金的生产装置,相对于现有技术而言具有的优点是:操作简单,能够连续熔炼浇铸,锂镁损失小,合金中杂质少,产品成品率高及性能稳定;镁分布均匀、优异的电化学性能且性能稳定、后续深加工性能好。
本本发明的另一目的是提供一种锂镁合金的生产方法,其优点是生产的锂镁合金具有杂质含量少,产品性能稳定,锂镁分布均匀,电化学性能优异,后续加工性能好。
本发明的一种锂镁合金的生产方法,其步骤为:(1)按所需锂镁合金中镁的百分数来配比锂与镁的质量,锂为电池级金属锂,镁为镁箔、镁粒、镁碎镁小颗粒;
(2)启动控制系统控制加热炉对熔化坩埚进行加热;
(3)将步骤(1)中配比好的锂与镁放入熔化坩埚内,开始对物料进行熔化;
(4)以热电偶监控熔化坩埚内的温度,熔化设定温度为300℃-320℃,待物料完全熔化并达到预设的熔化设定温度时,由控制系统控制升降系统使搅拌系统下降并将搅拌桨伸入到熔化坩埚内且离过滤器1-2cm,同时控制系统驱动加热炉使熔化坩埚保持熔化保温温度,保温温度为270-290℃;
(5)由控制系统控制开启搅拌电机并通过搅拌杆带动搅拌桨叶对物料进行搅拌,搅拌时间20分钟;
(6)待搅拌结束,由控制系统控制关闭搅拌电机,再由控制系统控制升降系统使搅拌系统上升使搅拌桨叶脱离熔化坩埚;
(7)打开放料阀装置上的阀门使搅拌好的物料先经过过滤器后流入浇铸模具中,待冷却后脱模,得到锂镁合金锭;
(8)重复上述3-7步骤,连续性生产获得锂镁合金锭。
本发明的一种锂镁合金的生产方法,按照上述步骤制备的锂镁合金,生产的锂镁合金具有杂质含量少,产品性能稳定,锂镁分布均匀,电化学性能优异,后续加工性能好。
附图说明
图1本发明一种锂镁合金的生产装置示意图。
图2本发明一种锂镁合金的生产装置的局部示意图。
图号说明
1、控制系统;11、热电偶;2、升降系统;3、搅拌系统;31、搅拌电机;32、搅拌杆;33、搅拌桨;4、熔解装置;41、加热炉;42、熔化坩埚;5、气浮造渣装置;51、固定杆;52、固定弧;521、微孔;6、浇铸模具;7、手套箱;8、放料阀装置;9、挡板;10、过滤器。
具体实施方式
下面结合附图的图1至图2对本发明的一种锂镁合金的生产装置及方法作进一步详细说明。
本发明的一种锂镁合金的生产装置,请参考图1至图2相关各图,包括控制系统1、升降系统2、搅拌系统3、熔解装置4、气浮造渣装置5和浇铸模具6,所述控制系统1设置于手套箱7外部,所述控制系统1与热电偶11连接,所述热电偶11固定连接于所述熔解装置4内部侧壁上,所述控制系统1与所述升降系统2和所述熔解装置4连接,所述升降系统2上下滑移连接于所述手套箱7内部,所述气浮造渣装置5位于所述搅拌系统3下方,所述搅拌系统3和所述气浮造渣装置5均通过所述升降系统2可上下升降式工作于所述熔解装置4内,所述熔解装置4底部可启闭式连通有放料阀装置8,所述浇铸模具6可移动式设置于所述手套箱7下方,所述手套箱7内部填充有保护气氛气体。这样,控制系统1设置在手套箱7外部空间,控制系统1起到控制和分析作用,控制升降系统2和熔解装置4,其中升降系统2进而控制搅拌系统3和气浮造渣装置5。升降系统2、搅拌系统3、熔解装置4、气浮造渣装置5和浇铸模具6均位于手套箱7内。控制系统1与热电偶11连接,热电偶11固定连接在熔解装置4内部侧壁上,热电偶11对熔解装置4内的锂镁熔融液温度进行实时监测和测量,将温度数据传输给控制系统1。升降系统2上下滑移连接在手套箱7内部一侧,搅拌系统3和气浮造渣装置5能随着升降系统2上升或下降。当搅拌系统3下降时,搅拌系统3下端进入到熔解装置4内,对熔解装置4中锂镁熔融液进行搅拌。同时,气浮造渣装置5也进入到熔解装置4中的锂镁熔融液中,对锂镁熔融液中输送保护气氛,保护气氛为三元气体,其中惰性气体、氧气和二氧化碳气体组成三元气体,其三元气体成分和含量与手套箱7内的保护气氛三元气体的成分和含量均相同。惰性气体为氦、氖、氩或氪气,三元气体气氛中的氧总量≤5%,二氧化碳500-3000ppm,气氛中的露点≤-30℃。熔解装置4底部连接有放料阀装置8,放料阀装置8控制锂镁熔融液流入到浇铸模具6内,浇铸模具6对锂镁熔融液进行浇铸,进而形成锂镁合金锭。浇铸模具6能够在手套箱7底部自由移动,方便操作。本发明的一种锂镁合金的生产装置,相对于现有技术而言具有的优点是:操作简单,能够连续熔炼浇铸,锂镁损失小,合金中杂质少,产品成品率高及性能稳定;镁分布均匀、优异的电化学性能且性能稳定、后续深加工性能好。较优选的是,控制系统1为PLC编程控制柜,接收热电偶11的数据,并控制升降系统2和搅拌系统3的升降和开关,控制加热炉41的运行状态。
本发明的一种锂镁合金的生产装置,请参考图1至图2相关各图,在前面技术方案的基础上还可以是:所述升降系统2上固定连接有支架,所述搅拌系统3固定连接于所述支架一端,所述气浮造渣装置5固定连接于所述支架中部。这样,支架一端连接在升降系统2上,支架另一端连接搅拌系统3,同时支架中部连接气浮造渣装置5,支架为升降系统2、搅拌系统3和气浮造渣装置5提供了支撑和桥梁作用。进一步优选的技术方案为:所述气浮造渣装置5包括固定杆51和固定弧52,所述固定杆51下端和所述固定弧52上端固定连接且两者相互连通,所述固定杆51固定连接于所述支架中部,所述固定杆51端部内填设有所述手套箱7外部的保护气氛气体,所述固定弧52位于所述搅拌系统3下方,所述固定弧52端部开设有至少一个微孔521。这样,固定弧52为未闭合环形。固定杆51和固定弧52内部是连通的,保护气氛为三元气体,其中惰性气体、氧气和二氧化碳气体组成三元气体,三元气体通过固定杆51上端进入到固定杆51内部和固定弧52内,同时通过固定弧52上的微孔521进入到锂镁熔融液中,三元气体与锂镁熔融液发生化学反应,进而除掉锂镁熔融液中的杂质,保证锂镁熔融液的质量。微孔521为三元气体提供了通道,微孔521数量可以为一个或者多个,可以根据实际需求进行设置。固定杆51内部流通的三元气体与手套箱7内的三元气体成分相一致。当升降系统2下降时,搅拌系统3和气浮造渣装置5也随着一起下降,搅拌系统3进入到熔解装置4内的锂镁熔融液内进行搅拌,位于搅拌系统3下部的固定弧52上的微孔521中喷出三元气体,三元气体与锂镁熔融液发生反应。由于充分搅拌,使得化学反应更加充分,提高了锂镁熔融液的质量。更进一步优选的技术方案为:所述固定弧52上等间隔环设有十个所述微孔521。这样,微孔521间隔设置在固定弧52上,微孔521为三元气体进入锂镁熔融液中提供了通道。微孔521数量为十个,其中微孔521数量的设置根据固定弧52大小以及微孔521间隔进行设置。三元气体进入到锂镁熔融液中,通过化学反应除去锂镁熔融液中的杂质。同时,固定弧52上设置微孔521,能增大三元气体与锂镁熔融液的接触面积,使得除杂效果更好。较优选的是,固定弧52位于搅拌系统3的正下方且与搅拌系统3竖向距离为1-3cm,进一步提高锂镁熔融液中的除杂效果。
本发明的一种锂镁合金的生产装置,请参考图1至图2相关各图,在前面技术方案的基础上还可以是:所述搅拌系统3包括搅拌电机31、搅拌杆32和搅拌桨33,所述搅拌电机31与所述升降系统2固定连接,所述搅拌杆32上端与所述搅拌电机31固定连接,所述搅拌杆32下端与所述搅拌桨33固定连接,所述搅拌桨33通过所述搅拌电机31转动于所述熔解装置4内。这样,搅拌杆32上部连接着搅拌电机31,搅拌杆32下部连接着搅拌桨33,搅拌电机31通过搅拌杆32带动搅拌桨33转动,搅拌桨33转动使得锂镁合金物料充分搅拌。升降系统2下降或者上升会带动搅拌电机31的下降或上升。当升降系统2下降时,搅拌电机31下降带动搅拌桨33在熔解装置4内进行搅拌;当升降装置上升时,搅拌电机31上升,带动搅拌桨33离开熔解装置4,进而停止搅拌工作。较优选的是,搅拌桨33形状可以为三页或四页螺旋形桨叶。进一步优选的技术方案为:所述搅拌杆32上固定连接有挡板9,所述搅拌杆32穿设于所述挡板9中心,所述挡板9位于所述搅拌桨33上方。这样,挡板9固定于搅拌杆32上,搅拌杆32穿过挡板9中心,挡板9能随着搅拌杆32上下升降运动。通过设置挡板9,能防止物料熔融搅拌时飞溅。较优选的是,挡板9直径大小与熔解装置4内径的直径大小相同。
本发明的一种锂镁合金的生产装置,请参考图1至图2相关各图,在前面技术方案的基础上还可以是:所述熔解装置4包括加热炉41和熔化坩埚42,所述熔化坩埚42固定连接于所述加热炉41内,所述加热炉41和所述熔化坩埚42的下部竖向截面呈圆锥形,所述熔化坩埚42中下部横向设置有过滤器10,所述热电偶11固定连接于所述熔化坩埚42的内部侧壁上,所述控制系统1与所述加热炉41连接,所述搅拌系统3可转动工作于所述熔化坩埚42内,所述放料阀装置8可启闭式连通于所述加热炉41和所述熔化坩埚42底部。这样,熔解装置4包括加热炉41和熔化坩埚42,加热炉41和熔化坩埚42竖向截面呈圆锥形,其底部呈圆锥形,方便搅拌完成后的锂镁合金溶液进入到浇铸模具6内。熔化坩埚42内放置锂镁合金,加热炉41对熔化坩埚42进行加热,对锂镁合金物料进行熔化。熔化坩埚42底端横向设置过滤器10,过滤器10是为了除掉金属熔体中一次、二次液态/固态非金属夹杂物,简化浇铸系统,防止夹杂物缺陷。过滤器10的形状与熔化坩埚42内部形状和直径相同,过滤器10与熔化坩埚42的圆柱体部分的横截面大小一样。热电偶11固定连接在熔化坩埚42内的侧壁上,对溶液进行温度测量,从而将温度数据传输给控制系统1。当温度数据达到指定数据后,控制系统1控制升降系统2带动搅拌系统3下降,搅拌系统3在熔化坩埚42内进行搅拌,锂镁合金经搅拌充分后,放料阀装置8开启,溶液从熔化坩埚42底部和加热炉41底部流入到浇铸模具6内。较优选的是,过滤器10为泡沫陶瓷过滤器10,孔径为20ppi。热电偶11通过固定套管连接在熔化坩埚42的侧壁内,其中固定套管焊接在熔化坩埚42内部侧壁上。挡板9直径大小与熔化坩埚42直径大小相同。进一步优选的技术方案为:所述放料阀装置8上部穿设于所述熔化坩埚42底部且向上伸出长度为1-2cm,所述放料阀装置8下部固定于所述加热炉41底部且向下突出长度为10-14cm。这样,放料阀装置8位于加热炉41和熔化坩埚42的共同锥形最低处,放料阀装置8顶部穿透熔化坩埚42并向上伸出1-2cm,方便锂镁熔融液进入到放料阀装置8内;放料阀装置8下部连接在加热炉41上且向下方突出加热炉41外10-14cm,方便锂镁合金熔融液进入到浇铸模具6内。放料阀装置8向下突出太低,浇铸过程中会产生锂镁合金熔融液飞溅;当放料阀装置8向下突出太长,不利于更换浇铸模具6。较优选的是,放料阀装置8上设置开关阀门,通过开关阀门可以控制放料的开启与关闭。通过设置相应的范围值,使得锂镁合金熔融液浇筑到模具的过程中更简便,效果更好。
本发明的一种锂镁合金的生产装置,请参考图1至图2相关各图,在前面技术方案的基础上还可以是:所述浇铸模具6竖向截面呈倒梯形。这样,浇铸模具6呈倒梯形,其浇铸模具6由底部向上部逐渐变大。通过将浇铸模具6竖向截面设置呈倒梯形,能够使浇铸的锂镁合金熔融液在浇铸模具6内上部和浇铸模具6内下部的冷却速率一致,保证锂镁合金铸件的性能。
本发明的一种锂镁合金的生产装置,请参考图1至图2相关各图,在前面技术方案的基础上还可以是:所述浇铸模具竖向截面呈倒梯形。这样,浇铸模具呈倒梯形,其浇铸模具由底部向上部逐渐变大。通过将浇铸模具竖向截面设置呈倒梯形,能够使浇铸的锂镁合金熔融液在浇铸模具内上部和浇铸模具内下部的冷却速率一致,保证锂镁合金铸件的性能。
本发明的一种锂镁合金的生产方法,其步骤为:
(1)按所需锂镁合金中镁的百分数来配比锂与镁的质量,锂为电池级金属锂,镁为镁箔、镁粒、镁碎镁小颗粒;
(2)启动控制系统控制加热炉对熔化坩埚进行加热;
(3)将步骤(1)中配比好的锂与镁放入熔化坩埚内,开始对物料进行熔化;
(4)以热电偶监控熔化坩埚内的温度,熔化设定温度为300℃-320℃,待物料完全熔化并达到预设的熔化设定温度时,由控制系统控制升降系统使搅拌系统下降并将搅拌桨伸入到熔化坩埚内且离过滤器1-2cm,同时控制系统驱动加热炉使熔化坩埚保持熔化保温温度,保温温度为270-290℃;
(5)由控制系统控制开启搅拌电机并通过搅拌杆带动搅拌桨叶对物料进行搅拌,搅拌时间20分钟;
(6)待搅拌结束,由控制系统控制关闭搅拌电机,再由控制系统控制升降系统使搅拌系统上升使搅拌桨叶脱离熔化坩埚;
(7)打开放料阀装置上的阀门使搅拌好的物料先经过过滤器后流入浇铸模具中,待冷却后脱模,得到锂镁合金锭;
(8)重复上述3-7步骤,连续性生产获得锂镁合金锭。这样,生产锂镁合金的装置及采用该装置的生产工艺方法,具有操作简单、安全,成品率高,能耗低,金属锂镁损失低且回收容易,能够连续熔炼浇铸生产。利用该工艺方法生产的锂镁合金具有杂质含量少,产品性能稳定,锂镁分布均匀,电化学性能优异,后续加工性能好。
上述仅对本发明中的几种具体实施例加以说明,但并不能作为本发明的保护范围,凡是依据本发明中的设计精神所作出的等效变化或修饰或等比例放大或缩小等,均应认为落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种锂镁合金的生产装置,其特征在于:包括控制系统(1)、升降系统(2)、搅拌系统(3)、熔解装置(4)、气浮造渣装置(5)和浇铸模具(6),所述控制系统(1)设置于手套箱(7)外部,所述控制系统(1)与热电偶(11)连接,所述热电偶(11)固定连接于所述熔解装置(4)内部侧壁上,所述控制系统(1)与所述升降系统(2)和所述熔解装置(4)均连接,所述升降系统(2)上下滑移连接于所述手套箱(7)内部,所述气浮造渣装置(5)位于所述搅拌系统(3)下方,所述搅拌系统(3)和所述气浮造渣装置(5)均通过所述升降系统(2)可上下升降式工作于所述熔解装置(4)内,所述熔解装置(4)底部可启闭式连通有放料阀装置(8),所述浇铸模具(6)可移动式设置于所述手套箱(7)下方,所述手套箱(7)内部填充有保护气氛气体。
2.根据权利要求1所述的一种锂镁合金的生产装置,其特征在于:所述升降系统(2)上固定连接有支架,所述搅拌系统(3)固定连接于所述支架一端,所述气浮造渣装置(5)固定连接于所述支架中部。
3.根据权利要求2所述的一种锂镁合金的生产装置,其特征在于:所述气浮造渣装置(5)包括固定杆(51)和固定弧(52),所述固定杆(51)下端和所述固定弧(52)上端固定连接且两者相互连通,所述固定杆(51)固定连接于所述支架中部,所述固定杆(51)端部内填设有所述手套箱(7)外部的保护气氛气体,所述固定弧(52)位于所述搅拌系统(3)下方,所述固定弧(52)上开设有至少一个微孔(521)。
4.根据权利要求3所述的一种锂镁合金的生产装置,其特征在于:所述固定弧(52)上等间隔环设有十个所述微孔(521)。
5.根据权利要求1-4任意一项权利要求所述的一种锂镁合金的生产装置,其特征在于:所述搅拌系统(3)包括搅拌电机(31)、搅拌杆(32)和搅拌桨(33),所述搅拌电机(31)与所述升降系统(2)固定连接,所述搅拌杆(32)上端与所述搅拌电机(31)固定连接,所述搅拌杆(32)下端与所述搅拌桨(33)固定连接,所述搅拌桨(33)通过所述搅拌电机(31)转动于所述熔解装置(4)内。
6.根据权利要求5所述的一种锂镁合金的生产装置,其特征在于:所述搅拌杆(32)上固定连接有挡板(9),所述搅拌杆(32)穿设于所述挡板(9)中心,所述挡板(9)位于所述搅拌桨(33)上方。
7.根据权利要求1-4任意一项权利要求所述的一种锂镁合金的生产装置,其特征在于:所述熔解装置(4)包括加热炉(41)和熔化坩埚(42),所述熔化坩埚(42)固定连接于所述加热炉(41)内,所述加热炉(41)和所述熔化坩埚(42)的下部竖向截面呈圆锥形,所述熔化坩埚(42)中下部横向设置有过滤器(10),所述热电偶(11)固定连接于所述熔化坩埚(42)的内部侧壁上,所述控制系统(1)与所述加热炉(41)连接,所述搅拌系统(3)可转动连接于所述熔化坩埚(42)内,所述放料阀装置(8)可启闭式连通于所述加热炉(41)和所述熔化坩埚(42)底部。
8.根据权利要求7所述的一种锂镁合金的生产装置,其特征在于:所述放料阀装置(8)上部穿设于所述熔化坩埚(42)底部且向上伸出长度为1-2cm,所述放料阀装置(8)下部固定于所述加热炉(41)底部且向下突出长度为10-14cm。
9.根据权利要求1-4任意一项权利要求所述的一种锂镁合金的生产装置,其特征在于:所述浇铸模具(6)竖向截面呈倒梯形。
10.一种利用权利要求1-4任意一项权利要求所述的锂镁合金的生产装置的锂镁合金的制造方法,包括以下步骤:
(1)按所需锂镁合金中镁的百分数来配比锂与镁的质量,锂为电池级金属锂,镁为镁箔、镁粒、镁碎镁小颗粒;
(2)启动控制系统控制加热炉对熔化坩埚进行加热;
(3)将步骤(1)中配比好的锂与镁放入熔化坩埚内,开始对物料进行熔化;
(4)以热电偶监控熔化坩埚内的温度,熔化设定温度为300℃-320℃,待物料完全熔化并达到预设的熔化设定温度时,由控制系统控制升降系统使搅拌系统下降并将搅拌桨伸入到熔化坩埚内且离过滤器1-2cm,同时控制系统驱动加热炉使熔化坩埚保持熔化保温温度,保温温度为270-290℃;
(5)由控制系统控制开启搅拌电机并通过搅拌杆带动搅拌桨叶对物料进行搅拌,搅拌时间20分钟;
(6)待搅拌结束,由控制系统控制关闭搅拌电机,再由控制系统控制升降系统使搅拌系统上升使搅拌桨叶脱离熔化坩埚;
(7)打开放料阀装置上的阀门使搅拌好的物料先经过过滤器后流入浇铸模具中,待冷却后脱模,得到锂镁合金锭;
(8)重复上述3-7步骤,连续性生产获得锂镁合金锭。
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