CN212168926U - 一种镁合金低压铸造用六氟化硫回收装置 - Google Patents

Abstract

一种镁合金低压铸造用六氟化硫回收装置，包括负压吸气管道，负压吸气管道与真空罐连接，真空罐上设置进气管、抽气管、第一真空压力开关和第一六氟化硫浓度传感器，进气管上设置进气电磁阀，抽气管通过调压阀与真空泵连接，真空罐通过压缩气管道与缓释罐连接，压缩气管道上设置压缩机和减压阀，缓释罐上安装第二真空压力开关和第二六氟化硫浓度传感器，缓释罐与回流管道连接。它能够将低压铸造设备泄压时排放的含六氟化硫的混合气体回收并循环回铸造设备再次使用，有利于降低低压铸造设备生产时对大气环境造成的污染。

Description

一种镁合金低压铸造用六氟化硫回收装置

技术领域

本实用新型涉及低压铸造领域，具体的说是一种镁合金低压铸造用六氟化硫回收装置。

背景技术

温室效应是指大气中的二氧化碳等气体能透过太阳短波辐射,使地球表面升温。同时阻挡地球表面向宇宙空间发射长波辐射,从而使大气增温。人类活动排放的温室气体主要是二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、氢氟碳合物、全氟化碳、六氟化硫(SF₆)。其中CO₂对温室效应影响最大,占60％,而六氟化硫气体的影响仅占0.1％,但六氟化硫气体分子对温室效应具有潜在的危害,这是因为六氟化硫气体一个分子对温室效应的影响为CO₂分子的25000倍，出于环保和安全考虑，如何合理、正确的回收净化六氟化硫气体，是必须解决的问题。

在镁合金低压铸造过程中，当压缩空气和六氟化硫气体混合罐内的压力及六氟化硫的浓度等满足浇注条件时，混合气体被压入铸造设备，使铸造设备内的镁合金液按设定的加压曲线自动进行升液、充型、增压、保压、泄压和延时开型(冷却)等工序。当镁合金铸件成形、保压结束后，自动泄压时，铸造设备内的六氟化硫混合气体被直接排放到大气中。这样，作为温室气体之一的六氟化硫气体会对大气环境造成污染。

发明内容

本实用新型的发明目的是提供一种镁合金低压铸造用六氟化硫回收装置，它能够将低压铸造设备泄压时排放的含六氟化硫的混合气体回收并循环回铸造设备再次使用，有利于降低低压铸造设备生产时对大气环境造成的污染。

本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：包括负压吸气管道，负压吸气管道与真空罐连接，真空罐上设置进气管、抽气管、第一真空压力开关和第一六氟化硫浓度传感器，进气管上设置进气电磁阀，抽气管通过调压阀与真空泵连接，真空罐通过压缩气管道与缓释罐连接，压缩气管道上设置压缩机和减压阀，缓释罐上安装第二真空压力开关和第二六氟化硫浓度传感器，缓释罐与回流管道连接，回流管道上设置第一电磁阀和单向节流阀。所述负压吸气管道上设置微雾分离器。所述真空罐底部设置疏水阀。所述压缩气管道上设置主路过滤器和冷冻干燥机。所述负压吸气管道和回流管道均与一个镁合金低压铸造六氟化硫混气装置连接，所述镁合金低压铸造六氟化硫混气装置包括坩埚，坩埚上方设置铸型，坩埚内设置升液管，升液管下端位于坩埚下部，升液管顶端与铸型的型腔连通，坩埚上部设置混合气进管和排气管，混合气进管与六氟化硫气体混合罐连接，混合气进管上设置液面加压系统和第二电磁阀，六氟化硫气体混合罐与回流管道连接，排气管上设置螺旋冷却器、节流阀和电动式角座式排气阀，电动式角座式排气阀与负压吸气管道连接。所述混合气进管上还设置有第二微雾分离器。所述混合气进管上还设置有球阀。

本实用新型的优点在于：能够将低压铸造设备泄压时排放的含六氟化硫的混合气体回收并循环回铸造设备再次使用，有利于降低低压铸造设备生产时对大气环境造成的污染等。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型与镁合金低压铸造六氟化硫混气装置连接的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型所述的一种镁合金低压铸造用六氟化硫回收装置包括负压吸气管道101，负压吸气管道101与真空罐18连接，真空罐18上设置进气管102、抽气管103、第一真空压力开关17和第一六氟化硫浓度传感器25，进气管102上设置进气电磁阀15，抽气管103通过调压阀19与真空泵20连接，真空罐18通过压缩气管道104与缓释罐24连接，压缩气管道104上设置空气压缩机28和减压阀23，缓释罐24上安装第二真空压力开关17a和第二六氟化硫浓度传感器25a，缓释罐24与回流管道105连接，回流管道105上设置第一电磁阀26和单向节流阀27。本实用新型所述负压吸气管道101与低压铸造系统的排气装置连接，所述回流管道105与低压铸造系统的混合气供气设备连接。本实用新型的工作步骤如下：

第一步：抽真空；

进气电磁阀15处于断开状态时，真空罐18密封，此时用真空泵20经调压阀19将真空罐18抽真空，当负压达到预设值(例如-80kPa)时，第一真空压力开关17发讯，使真空泵20停止工作。

第二步：真空吸气；

每浇注一个铸件完毕，低压铸造系统排气时，述负压吸气管道101中形成的负压将低压铸造系统排出的六氟化硫和压缩空气的混合气体吸入真空罐18中，避免该混合气体直接向大气中排放，真空罐18吸气后可看到其负压值相应减少。本实用新型可根据保压压力、低压铸造系统尺寸、等温方程(P₁V₁＝P₂V₂)和真空罐18的容积相匹配，确定真空罐18抽真空后的浇注次数，也就是真空罐18抽真空的总循环时间。

第三步：吸气结束；

当达到设定的浇注次数后，从真空罐18的真空压力表看出真空罐18内的压力为微负压、且第一六氟化硫浓度传感器25所测的浓度满足工艺预设吸气结束条件(例如0.15％以上)时，进气电磁阀15通电并向空气压缩机28发讯，此时真空罐18通过进气管102大气接通。

第四步：空气压缩机28向缓释罐24打气；

接收到进气电磁阀(15)的发讯后，空气压缩机28开始工作，将真空罐18中的六氟化硫混合气体压缩，经压缩气管道104上的减压阀23减压后进入到缓释罐24中。

第五步：空气压缩机28向缓释罐24打气到设定值，缓释罐24向低压铸造系统充气；

当缓释罐24中的混合气体压力达到工艺预设值(例如0.6MPa以上)且第二六氟化硫浓度传感器25a所测的浓度满足工艺预设条件(例如0.15％以上)时，第二真空压力开关17a发讯，第一电磁阀26通电换向，使回流管道105导通，缓释罐24中的混合气体经单向节流阀27充填到原有低压铸造系统的供气设备中，等待下一次浇注过程。

第六步：真空罐六氟化硫浓度降低至设定值重新回第一步；

当真空罐18内第一六氟化硫浓度传感器25所测的浓度降至预设吸气开始条件(例如0.015％，即吸气结束浓度的10％)时发讯，使近期电磁阀15换向复位，处于断开状态。此时真空罐18密封(空气压缩机28此时停机)，再次用真空泵20将真空罐18抽真空，重复第一步的步骤进行下一循环的六氟化硫混合气体的回收过程。

本实用新型所述六氟化硫回收装置的运行与实际浇注铸件的次数相关，可以在可编程控制器(PLC)控制系统中的人机界面上进行设定相关参数，以满足生产不同铸件时六氟化硫气体的回收利用及其自动控制。

本实用新型为了在回收六氟化硫混合气体时，对该混合气体实现前置过滤，可在所述负压吸气管道101上设置微雾分离器14。微雾分离器14能够分离混合气体中的气状溶胶油粒子及尘埃颗粒等杂质，避免回收装置长期使用后出现内部阻塞。

本实用新型为了能够随时排出真空罐18内部积存的液体，可在所述真空罐18底部设置疏水阀16。

本实用新型所述压缩气管道104上可设置主路过滤器21和冷冻干燥机22。主路过滤器21和冷冻干燥机22能够去除压缩混合气体中携带的杂质和水分。

本实用新型可用于多种类型的低压铸造系统，其中优选的结构为：所述负压吸气管道101和回流管道105均与一个镁合金低压铸造六氟化硫混气装置连接，所述镁合金低压铸造六氟化硫混气装置包括坩埚7，坩埚7上方设置铸型10，坩埚7内设置升液管8，升液管8下端位于坩埚7下部，升液管8顶端与铸型10的型腔9连通，坩埚7上部设置混合气进管106和排气管107，混合气进管106与六氟化硫气体混合罐1连接，混合气进管106上设置液面加压系统3和第二电磁阀5，六氟化硫气体混合罐1与回流管道105连接，排气管107上设置螺旋冷却器11、节流阀12和电动式角座式排气阀13，电动式角座式排气阀13与负压吸气管道101连接。当装有压缩空气和六氟化硫气体混合罐1内的压力和六氟化硫的浓度等工艺参数满足运行调节时，操作者开启第二电磁阀5，混合气体在液面加压系统3的控制下通过混合气进管106向坩埚7内加压，使坩埚7内的镁合金液6经升液管8进入铸型10的型腔9内，按设定的加压曲线自动进行升液、充型、增压、保压、泄压和延时开型(冷却)等工序。当镁合金铸件成形并保压结束后，自动泄压时，升液管8内的镁合金液在重力作用下回流到坩埚7中，同时坩埚7内的六氟化硫混合气体进入排气管107，经螺旋冷却器11和节流阀12后，通过电动式角座式排气阀13进入负压吸气管道101经本实用新型所述的镁合金低压铸造用六氟化硫回收装置回收后通过回流管道105再次循环至混合罐1内使用。上述镁合金低压铸造六氟化硫混气装置和本实用新型所述的镁合金低压铸造用六氟化硫回收装置共同组成了完备的镁合金低压铸造工艺系统，既解决了镁合金低压铸造时镁合金液容易氧化与燃烧的问题，也达到了六氟化硫气体的回收和过程控制，符合国家环境保护要求。

本实用新型可在所述混合气进管106上还设置有第二微雾分离器2。第二微雾分离器2能够对进入镁合金低压铸造六氟化硫混气装置的混合气体进一步进行过滤，延长设备的使用寿命。

本实用新型还可在所述混合气进管106上设置球阀4。当系统因停产、故障或检修等原因停机时，操作者可手动关闭球阀4，避免含六氟化硫的混合气体外泄。

Claims (7)

1.一种镁合金低压铸造用六氟化硫回收装置，其特征在于：包括负压吸气管道(101)，负压吸气管道(101)与真空罐(18)连接，真空罐(18)上设置进气管(102)、抽气管(103)、第一真空压力开关(17)和第一六氟化硫浓度传感器(25)，进气管(102)上设置进气电磁阀(15)，抽气管(103)通过调压阀(19)与真空泵(20)连接，真空罐(18)通过压缩气管道(104)与缓释罐(24)连接，压缩气管道(104)上设置空气压缩机(28)和减压阀(23)，缓释罐(24)上安装第二真空压力开关(17a)和第二六氟化硫浓度传感器(25a)，缓释罐(24)与回流管道(105)连接，回流管道(105)上设置第一电磁阀(26)和单向节流阀(27)。

2.根据权利要求1所述的一种镁合金低压铸造用六氟化硫回收装置，其特征在于：所述负压吸气管道(101)上设置微雾分离器(14)。

3.根据权利要求1所述的一种镁合金低压铸造用六氟化硫回收装置，其特征在于：所述真空罐(18)底部设置疏水阀(16)。

4.根据权利要求1所述的一种镁合金低压铸造用六氟化硫回收装置，其特征在于：所述压缩气管道(104)上设置主路过滤器(21)和冷冻干燥机(22)。

5.根据权利要求1所述的一种镁合金低压铸造用六氟化硫回收装置，其特征在于：所述负压吸气管道(101)和回流管道(105)均与一个镁合金低压铸造六氟化硫混气装置连接，所述镁合金低压铸造六氟化硫混气装置包括坩埚(7)，坩埚(7)上方设置铸型(10)，坩埚(7)内设置升液管(8)，升液管(8)下端位于坩埚(7)下部，升液管(8)顶端与铸型(10)的型腔(9)连通，坩埚(7)上部设置混合气进管(106)和排气管(107)，混合气进管(106)与六氟化硫气体混合罐(1)连接，混合气进管(106)上设置液面加压系统(3)和第二电磁阀(5)，六氟化硫气体混合罐(1)与回流管道(105)连接，排气管(107)上设置螺旋冷却器(11)、节流阀(12)和电动式角座式排气阀(13)，电动式角座式排气阀(13)与负压吸气管道(101)连接。

6.根据权利要求5所述的一种镁合金低压铸造用六氟化硫回收装置，其特征在于：所述混合气进管(106)上还设置有第二微雾分离器(2)。

7.根据权利要求5所述的一种镁合金低压铸造用六氟化硫回收装置，其特征在于：所述混合气进管(106)上还设置有球阀(4)。

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