CN110666114A - 一种镍锂合金制备设备及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种镍锂合金制备设备，包括真空炉，所述真空炉是一侧连通有真空泵，所述真空炉的内部中间固定有隔板，所述隔板的上端放置有坩埚，所述隔板的下侧设置有锭模，所述锭模放置在真空炉的底端，所述真空炉的顶端中间连通有加料口，所述真空炉的下端一侧开设有开口，所述开口上铰接有箱门，所述箱门远离铰接处的一端中间固定有拉手，所述箱门通过搭扣与真空炉固定连接，所述坩埚的底端连通有浇铸口，所述浇铸口贯穿隔板并延伸至锭模的正上方，所述浇铸口上安装有电磁阀。镍锂合金质量高，工艺简单，工作效率高。

Description

一种镍锂合金制备设备及其制备方法

技术领域

本发明镍锂合金制备技术领域，具体涉及一种镍锂合金制备设备，同时本发明还提供镍锂合金的制备方法。

背景技术

合金，是由两种或两种以上的金属与金属或非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质。一般通过熔合成均匀液体和凝固而得。根据组成元素的数目，可分为二元合金、三元合金和多元合金，镍，近似银白色、硬而有延展性并具有铁磁性的金属元素，它能够高度磨光和抗腐蚀。镍属于亲铁元素，在地核中含镍最高，是天然的镍铁合金，锂是一种银白色的金属元素，质软，是密度最小的金属。用于原子反应堆、制轻合金及电池等。锂和它的化合物并不像其他的碱金属那么典型，因为锂的电荷密度很大并且有稳定的氦型双电子层，使得锂容易极化其他的分子或离子，自己本身却不容易受到极化。

镍锂合金就是镍和锂按照一定比例混合加工而成的合金，现有镍锂合金通常在大气中进行合成，造成合金产物的杂质多，质量差，而且工艺繁琐，效率低，为此，我们提出一种在真空状态下进行的镍锂合金制备设备来解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种镍锂合金制备设备及其制备方法，以解决上述背景技术中提出现有镍锂合金通常在大气中进行合成，造成合金产物的杂质多，质量差，而且工艺繁琐，效率低的问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种镍锂合金制备设备，包括真空炉，所述真空炉是一侧连通有真空泵，所述真空炉的内部中间固定有隔板，所述隔板的上端放置有坩埚，所述隔板的下侧设置有锭模，所述锭模放置在真空炉的底端，所述真空炉的顶端中间连通有加料口，所述真空炉的下端一侧开设有开口，所述开口上铰接有箱门，所述箱门远离铰接处的一端中间固定有拉手，所述箱门通过搭扣与真空炉固定连接，所述坩埚的底端连通有浇铸口，所述浇铸口贯穿隔板并延伸至锭模的正上方，所述浇铸口上安装有电磁阀。

优选的，所述真空炉的顶端一侧连通有风机，所述风机通过螺栓固定在真空炉的顶端。

优选的，所述加料口上螺接固定有堵盖，所述堵盖的上端一体成型有旋钮。

优选的，所述锭模上固定有电磁搅拌器。

优选的，所述锭模的上方设置有模盖，所述模盖的下侧两端均开设有滑槽，所述滑槽内插接有滑块，所述滑块固定在锭模的上端。

优选的，所述滑块的一端端设置有V型倒角，所述滑槽远离V型倒角的一端设置有圆弧倒角。

优选的，所述模盖远离圆弧倒角的一端固定有挡板，所述挡板远离模盖的一端中间固定有把手。

优选的，所述真空炉的底端焊接有底座。

本发明还提供一种镍锂合金的制备方法，具体包括以下步骤：

S1、通过加料口，按照比例在预制好的坩埚内放入镍，关闭真空炉，然后打开真空泵，利用真空泵抽真空到1.333×10～11.333×10-6Pa时送中频功率10-20KW，镍温达到100-200℃之间先烤干真空炉内潮气；

S2、把锭模放入烤箱加温到80-100℃，烤干潮气，当真空炉内潮气烤干后，取出烤箱内锭模快速加放入已经配好比例的锂；

S3、在放锂过程中同时停真空炉功率，停止真空泵工作，使真空炉内气体充满，然后打开箱门，把装有锂的锭模放入真空炉的内部底端与浇铸口对准，关箱门然后再用真空泵把真空炉抽真空到1.333×10-1～1.333×10-6Pa时送中频功率直至镍熔化；

S4、镍熔化后通过加料口往坩埚内先加入配方脱N₂、S料再精炼30/min，确保过程镍温度不能过高，确保镍液内N₂、S尽可能脱干净，然后开启风机把N₂、S抽出真空炉；

S5、当脱杂完成，降中频功率让镍达到挂壁状态开始浇铸，开起锭模上是电磁搅拌器控制镍液浇铸流量让镍与锂充分均匀融合；

S6、浇铸完成盖上模盖，关闭电磁搅拌器，开起真空泵抽除挥发物，加大搅拌丝圈水量冷却结晶镍锂合金到常温开炉；

S7、冷却真空炉，取出镍锂合金放入真空箱内，取样化验分析。

本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种镍锂合金的制备设备，与现有技术相比，具有以下优点：

本发明通过把镍放入到坩埚内，然后把锂放入到锭模内，然后把坩埚放到真空炉的内部上方，锭模放到真空炉的内部底端，然后通过真空泵使真空炉内部真空，然后对坩埚内的镍进行加热，镍融化后再浇铸到下方的锭模内，通过电磁搅拌器使镍和锂充分混合，混合均匀，然后冷却结晶生产出镍锂合金，在真空环境下进行融合生产，产品杂质少，产品质量高，工艺相对简单，节约成本。

附图说明

图1为本发明的内部结构示意图；

图2为本发明的立体结构图；

图3为本发明的锭模和模盖爆炸结构图；

图4为本发明的A处放大图。

附图标记：1、真空炉；2、真空泵；3、隔板；4、坩埚；5、锭模；6、加料口；7、开口；8、箱门；9、浇铸口；10、电磁阀；11、风机；12、堵盖；13、旋钮；14、电磁搅拌器；15、模盖；16、滑槽；17、滑块；18、V型倒角；19、圆弧倒角；20、挡板；21、把手；22、底座；23、拉手。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示，一种镍锂合金制备设备，包括真空炉1，为了提高正装置的稳定性和牢固性，在真空炉1的底端焊接有底座22，真空炉1是一侧连通有真空泵2，真空炉1的内部中间固定有隔板3，隔板3的上端放置有坩埚4，隔板3的下侧设置有锭模5，锭模5放置在真空炉1的底端；

如图1、图3和图4所示，为了使锭模5内的镍锂充分混合，在锭模5上固定有电磁搅拌器14，为了盖死锭模5，在锭模5的上方设置有模盖15，模盖15的下侧两端均开设有滑槽16，滑槽16内插接有滑块17，滑块17固定在锭模5的上端，滑块17的一端端设置有V型倒角18，滑槽16远离V型倒角18的一端设置有圆弧倒角19方便模盖15的插入，模盖15远离圆弧倒角19的一端固定有挡板20，挡板20远离模盖15的一端中间固定有把手21，方便锭模5进出真空炉1；

如图1和图2所示，真空炉1的顶端中间连通有加料口6，为了把加料口6堵死，在加料口6上螺接固定有堵盖12，为了方便用手转动堵盖12，在堵盖12的上端一体成型有旋钮13，为了方便真空炉1内工作产生的废气排出，在真空炉1的顶端一侧连通有风机11，风机11通过螺栓固定在真空炉1的顶端；

如图1和图3所示，真空炉1的下端一侧开设有开口7，开口7上铰接有箱门8，箱门8远离铰接处的一端中间固定有拉手23，箱门8通过搭扣与真空炉1固定连接，坩埚4的底端连通有浇铸口9，浇铸口9贯穿隔板3并延伸至锭模5的正上方，浇铸口9上安装有电磁阀10。

本发明还提供一种镍锂合金的制备方法，具体包括以下步骤：

S1、通过加料口6，按照比例在预制好的坩埚4内放入镍，关闭真空炉1，然后打开真空泵2，利用真空泵2抽真空到1.333×10～11.333×10-6Pa时送中频功率10-20KW，镍温达到100-200℃之间先烤干真空炉1内潮气；

S2、把锭模5放入烤箱加温到80-100℃，烤干潮气，当真空炉1内潮气烤干后，取出烤箱内锭模5快速加放入已经配好比例的锂；

S3、在放锂过程中同时停真空炉1功率，停止真空泵2工作，使真空炉1内气体充满，然后打开箱门8，把装有锂的锭模5放入真空炉1的内部底端与浇铸口9对准，关箱门8然后再用真空泵2把真空炉1抽真空到1.333×10-1～1.333×10-6Pa时送中频功率直至镍熔化；

S4、镍熔化后通过加料口6往坩埚4内先加入配方脱N₂、S料再精炼30/min，确保过程镍温度不能过高，确保镍液内N₂、S尽可能脱干净，然后开启风机11把N₂、S抽出真空炉1；

S5、当脱杂完成，降中频功率让镍达到挂壁状态开始浇铸，开起锭模5上是电磁搅拌器14控制镍液浇铸流量让镍与锂充分均匀融合；

S6、浇铸完成盖上模盖15，关闭电磁搅拌器14，开起真空泵2抽除挥发物，加大搅拌丝圈水量冷却结晶镍锂合金到常温开炉；

S7、冷却真空炉，取出镍锂合金放入真空箱内，取样化验分析。

结构原理：通过加料口6,按照比例在预制好的坩埚4内放入镍，关闭真空炉1，然后打开真空泵2，利用真空泵2抽真空到1.333×10～11.333×10-6Pa时送中频功率10-20KW，镍温达到100-200℃之间先烤干真空炉1内潮气；

把锭模5放入烤箱加温到80-100℃，烤干潮气，当真空炉1内潮气烤干后，取出烤箱内锭模5快速加放入已经配好比例的锂；

在放锂过程中同时停真空炉1功率，停止真空泵2工作，使真空炉1内气体充满，然后打开箱门8，把装有锂的锭模5放入真空炉1的内部底端与浇铸口9对准，关箱门8然后再用真空泵2把真空炉1抽真空到1.333×10-1～1.333×10-6Pa时送中频功率直至镍熔化；

镍熔化后通过加料口6往坩埚4内先加入配方脱N₂、S料再精炼30/min，确保过程镍温度不能过高，确保镍液内N₂、S尽可能脱干净，然后开启风机11把N₂、S抽出真空炉1；

当脱杂完成，降中频功率让镍达到挂壁状态开始浇铸，开起锭模5上是电磁搅拌器14控制镍液浇铸流量让镍与锂充分均匀融合；

浇铸完成盖上模盖15，关闭电磁搅拌器14，开起真空泵2抽除挥发物，加大搅拌丝圈水量冷却结晶镍锂合金到常温开炉；

冷却真空炉，取出镍锂合金放入真空箱内，取样化验分析。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种镍锂合金制备设备，包括真空炉（1），其特征在于：所述真空炉（1）是一侧连通有真空泵（2），所述真空炉（1）的内部中间固定有隔板（3），所述隔板（3）的上端放置有坩埚（4），所述隔板（3）的下侧设置有锭模（5），所述锭模（5）放置在真空炉（1）的底端，所述真空炉（1）的顶端中间连通有加料口（6），所述真空炉（1）的下端一侧开设有开口（7），所述开口（7）上铰接有箱门（8），所述箱门（8）远离铰接处的一端中间固定有拉手（23），所述箱门（8）通过搭扣与真空炉（1）固定连接，所述坩埚（4）的底端连通有浇铸口（9），所述浇铸口（9）贯穿隔板（3）并延伸至锭模（5）的正上方，所述浇铸口（9）上安装有电磁阀（10）。

2.根据权利要求1所述的一种镍锂合金制备设备，其特征在于：所述真空炉（1）的顶端一侧连通有风机（11），所述风机（11）通过螺栓固定在真空炉（1）的顶端。

3.根据权利要求1所述的一种镍锂合金制备设备，其特征在于：所述加料口（6）上螺接固定有堵盖（12），所述堵盖（12）的上端一体成型有旋钮（13）。

4.根据权利要求1所述的一种镍锂合金制备设备，其特征在于：所述锭模（5）上固定有电磁搅拌器（14）。

5.根据权利要求1所述的一种锂铜锂、锂铝锂复合带的生产设备，其特征在于：所述锭模（5）的上方设置有模盖（15），所述模盖（15）的下侧两端均开设有滑槽（16），所述滑槽（16）内插接有滑块（17），所述滑块（17）固定在锭模（5）的上端。

6.根据权利要求5所述的一种镍锂合金制备设备，其特征在于：所述滑块（17）的一端端设置有V型倒角（18），所述滑槽（16）远离V型倒角（18）的一端设置有圆弧倒角（19）。

7.根据权利要求6所述的一种镍锂合金制备设备，其特征在于：所述模盖（15）远离圆弧倒角（19）的一端固定有挡板（20），所述挡板（20）远离模盖（15）的一端中间固定有把手（21）。

8.根据权利要求1所述的一种镍锂合金制备设备，其特征在于：所述真空炉（1）的底端焊接有底座（22）。

9.一种根据权利要求1所述的镍锂合金的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

S1、通过加料口，按照比例在预制好的坩埚内放入镍，关闭真空炉，然后打开真空泵，利用真空泵抽真空到1.333×10～11.333×10-6Pa时送中频功率10-20KW，镍温达到100-200℃之间先烤干真空炉内潮气；

S2、把锭模放入烤箱加温到80-100℃，烤干潮气，当真空炉内潮气烤干后，取出烤箱内锭模快速加放入已经配好比例的锂；

S3、在放锂过程中同时停真空炉功率，停止真空泵工作，使真空炉内气体充满，然后打开箱门，把装有锂的锭模放入真空炉的内部底端与浇铸口对准，关箱门然后再用真空泵把真空炉抽真空到1.333×10-1～1.333×10-6Pa时送中频功率直至镍熔化；

S4、镍熔化后通过加料口往坩埚内先加入配方脱N₂、S料再精炼30/min，确保过程镍温度不能过高，确保镍液内N₂、S尽可能脱干净，然后开启风机把N₂、S抽出真空炉；

S5、当脱杂完成，降中频功率让镍达到挂壁状态开始浇铸，开起锭模上是电磁搅拌器控制镍液浇铸流量让镍与锂充分均匀融合；

S6、浇铸完成盖上模盖，关闭电磁搅拌器，开起真空泵抽除挥发物，加大搅拌丝圈水量冷却结晶镍锂合金到常温开炉；

S7、冷却真空炉，取出镍锂合金放入真空箱内，取样化验分析。

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