CN203572211U

CN203572211U - 一种稀土镁合金的溶解装置

Info

Publication number: CN203572211U
Application number: CN201320619260.8U
Authority: CN
Inventors: 陈晓阳; 段江峰
Original assignee: Zhong Mei Equipment Ltd Jiangxi Province; Sub-Beautiful Die Casting Equipment Co Ltd That Combines In Shenzhen
Current assignee: Zhong Mei Equipment Ltd Jiangxi Province; Sub-Beautiful Die Casting Equipment Co Ltd That Combines In Shenzhen
Priority date: 2013-09-30
Filing date: 2013-09-30
Publication date: 2014-04-30
Anticipated expiration: 2023-09-30

Abstract

一种稀土镁合金的溶解装置，包括，炉体；嵌置于炉体内部的坩埚，坩埚的顶部开口处设置有盖板，该盖板上开设有一用于向坩埚内部加入镁合金的投料口；枢接在盖板上的转轴，该转轴伸入到坩埚内部，其下端部至少安装有一个叶轮，盖板上还安装有一用于带动转轴转动的驱动机构；用于装放稀土的料笼，该料笼同步的连接于转轴上且位于叶轮的上方，料笼的侧面设置有多个通孔；安装在盖板上的料斗，该料斗下料口穿过盖板位于料笼上部开口的上方。相比于现有技术，本实用新型利用圆周转动的料笼，加速了料笼内部稀土的溶解速率，且在生产过程中，无需取出料笼即可实现加料，从而确保了浇铸工序的连续性和高效性。

Description

一种稀土镁合金的溶解装置

技术领域

本实用新型涉及镁合金加工技术领域，具体涉及一种稀土镁合金的溶解装置。

背景技术

含有稀土元素的镁合金被称为稀土镁合金，其具有强度高、耐热和耐腐蚀性较强的特性。

目前，稀土镁合金的生产过程中，是利用高温的镁液溶解稀土后铸棒和铸锭成型，具体的是，采用固定的料笼装入稀土，然后将料笼浸入到装有高温镁液的坩埚中，在高温的状态下，料笼中的稀土被镁液溶解，工作时，在料笼的一侧采用搅拌桨叶机械搅拌。这种传统的稀土镁合金生产装置由于采用固定的料笼，使得稀土在有限的空间内仅仅是通过加热的方式很难完全溶解于镁液当中，因此，料笼内的稀土溶解的周期较长，影响整个浇铸工序的连续性和高效性。此外，现有的固定式料笼在加料时，在坩埚中稀土镁合金浇铸完成后，需要将固定料笼取出重新加入稀土，导致整个装置的密封性得不到保障，致使镁液在生产过程中受到污染或发生氧化，这些污染物或氧化物夹杂在产品中，降低了产品的合格率，且较差的密封性通常会导致坩埚内的稀土严重烧损。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的旨在于提供一种稀土镁合金的溶解装置，其能够增大料笼中稀土的溶解速率，保证浇铸工序的连续性和高效性。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种稀土镁合金的溶解装置，包括，

炉体；

嵌置于炉体内部的坩埚，坩埚的顶部开口处设置有盖板，该盖板上开设有一用于向坩埚内部加入镁合金的投料口；

枢接在盖板上的转轴，该转轴伸入到坩埚内部，其下端部至少安装有一个叶轮，盖板上还安装有一用于带动转轴转动的驱动机构；

用于装放稀土的料笼，该料笼同步的连接于转轴上且位于叶轮的上方，料笼的侧面设置有多个通孔；

安装在盖板上的料斗，该料斗下料口穿过盖板位于料笼上部开口的上方。

驱动机构为安装于盖板上第一搅拌机，转轴为第一搅拌机的第一搅拌轴。

该稀土镁合金的溶解装置包括两个上下分布的叶轮，该两个叶轮均同步联接于转轴上且均位于料笼下方。

坩埚的底壁上表面呈一斜面，坩埚内部被一挡板分隔为底部互相连通的溶解腔室和泵室，坩埚的底壁上表面较低的部分上部为溶解腔室、较高的部分上部为泵室；转轴、叶轮、料笼均位于溶解腔室内。

盖板上固定有一输入端伸入到泵室内部的定量泵，坩埚的侧面设置有一延伸至炉体外部的出料管，该出料管的内侧端部与定量泵的输出端连通。

盖板上安装有一第二搅拌机，该第二搅拌机上的第二搅拌轴伸入到泵室内部，且第二搅拌轴上同步联接有位于泵室内的搅拌叶片。

挡板上位于搅拌叶片和料笼之间的部分开设有一回流孔。

盖板上安装有一与外界的惰性气体供气装置连通的充气管，转轴内部设置有轴向的与充气管连通的进气通道，转轴的底端部设置有多个与进气通道连通的出气孔。

盖板上还设置有一检测口，该检测口上封盖有一检测盖。

本实用新型的有益效果在于：

相比于现有技术，本实用新型利用圆周转动的料笼，加速了料笼内部稀土的溶解速率，且在生产过程中，无需取出料笼即可实现加料，从而确保了浇铸工序的连续性和高效性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

其中：10、炉体；20、坩埚；21、挡板；22、底壁；23、溶解腔室；24、泵室；25、出料管；26、盖板；27、投料口；28、检测口；30、第一搅拌机；31、第一搅拌轴；32、上叶轮；33、下叶轮；40、料笼；50、第二搅拌机；51、第二搅拌轴；52、搅拌叶片；60、定量泵；70、充气管；80、料斗。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述：

如图1、2所示，为本实用新型的一种稀土镁合金的溶解装置，其包括炉体10、坩埚20、第一搅拌机30、料笼40，其中，坩埚20嵌置于炉体10中，炉体10用于加热坩埚20，坩埚20的顶部开口处封盖有一盖板26，该盖板26将坩埚20的内部封盖成一个密闭的空间，盖板26上开设有一投料口27，生产时，由该投料口27将镁合金（如镁锭）加入到坩埚20内部。此外，盖板26还作为第一搅拌机30的安装基础，具体的是，第一搅拌机30机体部分固定在盖板26上部，其上的第一搅拌轴31穿过盖板26伸入到坩埚20的腔室内部，在第一搅拌轴31的底部同步联接有上叶轮32和下叶轮33，该上叶轮32和下叶轮33在第一搅拌轴31的轴向（即高度方向）相互错开一定的距离，料笼40同步的连接于第一搅拌轴31上且位于上叶轮32的上方，料笼40的侧面开设有多个通孔。启动第一搅拌机30，即可带动上叶轮32、下叶轮33和料笼40同时转动。在盖板26上固定有一料斗80，该料斗80较大的开口位于盖板26的上部（即坩埚20的外部），其较小的一端作为下料口穿过盖板26位于料笼40的上部开口的正上方，生产时，可直接由料斗80处向料笼40内部加入稀土，无需将料笼40取出。

坩埚20的底壁22上表面呈一斜面，在盖板26上固定有一竖直的挡板21，该挡板21与坩埚20的底壁22相隔一定的距离，由此，该挡板21将坩埚20的内腔分隔为底部互相连通的两个腔室，其中，位于底壁22上表面较低的部分上部为溶解腔室23，位于底壁22上表面较高的部分为泵室24，第一搅拌轴31、上叶轮32、下叶轮33和料笼40均位于溶解腔室23内部。盖板26上表面还安装有一定量泵60和第二搅拌机50，定量泵60的输入端伸入到泵室24内部，坩埚20位于泵室24一侧的侧壁上设置有一出料管25，该出料管25的外侧端部穿过炉体10的侧壁伸入到炉体10的外部，内侧端部则与定量泵60的输出端连通，也就是说，启动定量泵60，即可将泵室24内部的液体从出料管25泵入到铸造设备中，进行铸棒或铸锭。第二搅拌机50的机体部分固定在盖板26上，其上的第二搅拌轴51伸入到泵室24内，第二搅拌轴51上同步联接有位于泵室24内部的搅拌叶片52，在开启第一搅拌机30的同时，启动第二搅拌机50，搅拌叶片52可带动泵室24内部的镁液产生上下翻滚对流运动，使坩埚20中的镁液具有较高的流动性，坩埚20内部具有较高流动性的镁液冲刷料笼40中的稀土，提高了稀土的溶解速率，同时，在料笼40自身的转动过程中，镁液在料笼40的外围圆周循环，进一步的提高了稀土溶解的速率。此外，在挡板21上位于搅拌叶片52和料笼40之间的位置还开设有一回流孔，在搅拌叶片52转动时，回流孔和挡板21底端部与底壁22之间的间隙能够使镁液在溶解腔室23和泵室24之间交叉的流动，增加了坩埚20内部镁液的流动性，同时镁液可以经由回流孔直接冲刷料笼40中的稀土。

本实用新型在生产时，由料斗80向料笼40的一侧加入稀土，当料笼40的一侧被加满时，第一搅拌机30转动180度，再由料斗80向料笼40的另一侧加满稀土，生产过程中，由投料口27向坩埚20内部加入镁合金，开启第一搅拌机30和第二搅拌机50，第一搅拌机30带动料笼40转动，坩埚20中的镁液不断的对料笼40中的稀土进行冲刷、溶解，较小的稀土颗粒从料笼40向下掉落到上叶轮32和下叶轮33上，不停转动的上叶轮32和下叶轮33能够有效的避免这些较小的稀土颗粒不会掉落到坩埚20的底部，从而使料笼40中掉落的稀土颗粒也能够具有较长的溶解时间，保证稀土颗粒在坩埚20内部充分的溶解，此外，上叶轮32和下叶轮33在搅拌的同时能够充分的将浮渣、氧化物等杂质与镁液分离，并且使所产生的合金成分更加均匀，相对偏析量小于合金配分的10%。此外，由于溶解腔室23的底部低于泵室24，镁液内部即使有杂物，也会沉于溶解腔室23的底部，其不会进入到泵室24内部，保证泵室24内部的镁液具有较高的质量；由于稀土的比重大于镁液的比重，在生产过程中，泵室24内部上、中、下层镁液中的稀土含量会不一致，也就是说，镁液成分不均匀，

由于第二搅拌机50带动位于泵室24内部的搅拌叶片52不断的使泵室24内部的镁液形成旋流，可有效的解决上述的镁液成分不均匀的问题。此外，由于稀土是在溶解腔室23内不断的溶解的，因此，在稀土还处于溶解的过程中时，溶解腔室23内部的稀土含量会大于泵室24内部的稀土含量，因此，上叶轮32和下叶轮33以及搅拌叶片52不断的转动，分别带动溶解腔室23和泵室24内部的镁液流动，两个腔室内的镁液从挡板21上回流孔和挡板21底部与底壁22之间的间隙交叉的流动，使的两腔室内镁液中的稀土含量趋于平衡，在稀土充分溶解完后，上叶轮32和下叶轮33以及搅拌叶片52继续不停的搅拌一段时间，最终使坩埚20内部各个位置的镁液中稀土的含量相同，达到不偏析的目的。在镁液中的稀土含量均匀后，开启定量泵60，将镁液泵入到铸造设备中，由于无需将料笼40取出即可加入稀土，因此可以保证铸造工序的连续性和高效性。

盖板26上还安装有一与外界的惰性气体供气装置连通的充气管70，第一搅拌轴31的内部设置有一轴向的与充气管70连通的进气通道，第一搅拌轴31的底端部设置有多个与进气通道连通的出气孔，在生产时，可以由充气管70向坩埚20内部的镁液中冲入惰性气体（如氩气），可有效的除去镁液中的氢，使镁合金材料不至于太脆。

盖板26上还设置有一检测口28，该检测口28上封盖有一检测盖，该检测口28作为加料检测用，一般情况下，用检测盖封盖该检测口28，确保坩埚20的密闭性。

需要说明的是，上述的第一搅拌机30带动其上的第一搅拌轴31转动，继而带动料笼40转动，搅拌机30作为带动料笼40转动的驱动机构，当然，本实用新型可以是在盖板26上枢接一个转轴，料笼40同步联接在该转轴上，作为带动转轴转动的驱动机构可以是上述第一搅拌机30，也可以是用电机和减速机来带动转轴转动，只要能够使料笼40转动即可。此外，本实用新型在第一搅拌轴31底部安装上叶轮32和下叶轮33，用于防止从料笼40掉落的稀土颗粒下沉，保证稀土的充分溶解，为了防止稀土颗粒下沉，也可以仅在第一搅拌轴31上安装一个叶轮，当然，也可以依据实际生产需要，在第一搅拌轴31上安装三个以上的叶轮。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims

1.一种稀土镁合金的溶解装置，其特征在于，包括，

炉体；

2.如权利要求1所述的稀土镁合金的溶解装置，其特征在于，驱动机构为安装于盖板上第一搅拌机，转轴为第一搅拌机的第一搅拌轴。

3.如权利要求1所述的稀土镁合金的溶解装置，其特征在于，该稀土镁合金的溶解装置包括两个上下分布的叶轮，该两个叶轮均同步联接于转轴上且均位于料笼下方。

4.如权利要求1所述的稀土镁合金的溶解装置，其特征在于，坩埚的底壁上表面呈一斜面，坩埚内部被一挡板分隔为底部互相连通的溶解腔室和泵室，坩埚的底壁上表面较低的部分上部为溶解腔室、较高的部分上部为泵室；转轴、叶轮、料笼均位于溶解腔室内。

5.如权利要求4所述的稀土镁合金的溶解装置，其特征在于，盖板上固定有一输入端伸入到泵室内部的定量泵，坩埚的侧面设置有一延伸至炉体外部的出料管，该出料管的内侧端部与定量泵的输出端连通。

6.如权利要求4所述的稀土镁合金的溶解装置，其特征在于，盖板上安装有一第二搅拌机，该第二搅拌机上的第二搅拌轴伸入到泵室内部，且第二搅拌轴上同步联接有位于泵室内的搅拌叶片。

7.如权利要求6述的稀土镁合金的溶解装置，其特征在于，挡板上位于搅拌叶片和料笼之间的部分开设有一回流孔。

8.如权利要求1所述的稀土镁合金的溶解装置，其特征在于，盖板上安装有一与外界的惰性气体供气装置连通的充气管，转轴内部设置有轴向的与充气管连通的进气通道，转轴的底端部设置有多个与进气通道连通的出气孔。

9.如权利要求1所述的稀土镁合金的溶解装置，其特征在于，盖板上还设置有一检测口，该检测口上封盖有一检测盖。