一種用於阻止鎂及鎂合金燃燒的滅火裝置的製作方法

2023-06-02 01:44:21 1

專利名稱：一種用於阻止鎂及鎂合金燃燒的滅火裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種滅火技術，主要用於阻止鎂及鎂合金在其熔煉、澆鑄和熱加工過程中燃燒的滅火裝置。
背景技術：
鎂是世界上儲量最豐富的元素之一，我國的鎂儲量和產量均居於全球領先地位。鎂及鎂合金具有密度小、比強高、減振性好等優點，在民用及國防軍事工業領域具有廣闊的應用前景。同時，由於鎂的化學性質比較活躍，其熔煉、澆鑄和熱加工過程中防止燃燒的問題引起所屬領域技術人員的重視。鎂和鎂合金的燃燒必須針對不同的狀態分別對待，鎂的固體不能直接燃燒，必須升溫熔化成液體，液體的局部產生氣體鎂，方可燃燒。掌握其燃燒規律，將有利於實現鎂和鎂合金的生產安全和使用。
與室溫下不易點燃塊狀鎂及鎂合金相比，在熱加工過程中，整個金屬體的溫度較高，局部熱量不易傳遞開，製品通常會因為局部的溫度過高而燃燒。此時可用鐵屑、銅屑或幹砂作滅火劑把燃燒處覆蓋住，撲滅火焰，但實施上有一定的難度，即滅火介質不易粘附在著火處，尤其是製品形狀複雜時，其側面難以覆蓋；另外若採用鐵屑、銅屑或幹砂作滅火劑，則易進入機器縫隙帶來危害。此時，最好採用粉狀的滅火劑，可以考慮採用有色金屬冶煉行業中在熔煉鋁和鎂時採用的精煉熔劑，把這種熔劑噴灑在制品表面，在制品表面燃燒的區域和周圍未燃燒高溫區域上熔化後形成一層殼體，起到隔絕空氣的作用，從而阻止製品進一步燃燒。
鎂的熔煉需要在特製的熔爐中封閉熔煉，若不加保護地敞開熔煉，鎂熔體的表面將產生氧化甚至燃燒。當鎂熔煉設備根據操作需要打開時，鎂熔體就暴露在空氣中，氧化形成氧化鎂。由於鎂熔體表面的氧化膜是疏鬆的，不能保護裡面的金屬進一步氧化，在高於850℃時新暴露的表面就會自燃。因此，在處理熔融的鎂及其合金時必須使用適當的熔劑或阻燃氣體保護。在鎂合金熔煉和鑄造前的精煉過程中，熔體表面氧化膜破裂捲曲後，因為其比表面積大，預氧氣容易燃燒並引發鎂熔體燃燒。這時候若噴灑鐵屑或銅屑，要達到能吸收熱量降溫而滅火的目的，需要的量非常大，但過多鐵屑或銅屑的混入意味著熔體的報廢。同樣，也不能用砂來覆蓋，砂中的主要成分是二氧化矽，在高溫時能與鎂反應，甚至會發生爆炸。而採用噴灑精煉熔劑，在熔體的高溫作用下熔化，在熔體表面形成一層薄膜，則能夠達到阻止燃燒的目的。由於熔煉和精煉過程本來就要加入精煉熔劑，目的是使其與熔體中雜質結合後沉底或浮於熔體表面，所以，為撲滅火焰少量撒入熔劑不會對熔體品質產生嚴重影響。但是如果採用手工操作，對熔體表面的著火點撒熔劑，受人的個體因素和熟練程度的影響可能不夠準確或不夠均勻，勢必不能快速準確滅火，從而撒入過多的熔劑，影響到熔體的純淨度，所以考慮採用專門的裝置來解決均勻噴灑滅火劑是所屬領域技術人員有待解決的問題。
鎂及鎂合金的火災不能採用常規的滅火器進行滅火。常規滅火器中，常用的有二氧化碳滅火器和泡沫滅火器等，它們的主要原理是碳酸氫鈉和鹽酸反應生成二氧化碳。二氧化碳從滅火器中噴出，同時帶有大量的水分。一般情況下，二氧化碳起到隔絕空氣的作用，水分可以降低燃燒物的溫度，這樣達到滅火的目的。但是，鎂是一種很活潑的金屬，在高溫下鎂可以和水反應生成氫氣，會產生爆炸。因此，現有的二氧化碳滅火器和泡沫滅火器不能用來滅鎂及鎂合金的燃燒火焰。
鑑於火災現場的危險性以及熔煉過程噴灑熔劑的高效性均勻性的要求，都需要引入一種新的技術和裝置來撲滅鎂和鎂合金的火災。尤其是在精煉完成後的較長時間靜置過程中，為減少熔劑的過多撒入，需要專門的裝置解決均勻噴灑熔劑達到阻止鎂和鎂合金燃燒的目的。
實用新型內容針對現有技術存在的上述不足，本實用新型的目的是提供一種專門用於阻止鎂及鎂合金燃燒的滅火裝置。
本實用新型採取的技術方案是用於阻止鎂及鎂合金燃燒的滅火裝置，由噴槍、供粉裝置、高壓氣體瓶和連通管路組成；噴槍的前端連接噴頭，後端通過管路連接供粉裝置；噴槍體主通道經三通接頭及壓力管路與高壓氣體瓶連通，供粉裝置與槍體連通；噴槍體的後部設有控制混合氣體的氣控閥；噴槍體前部設有與壓力側支管連通的加速噴嘴和射吸噴嘴，壓力氣管上設有閥門開關，並經三通接頭及壓力管路與高壓氣體瓶連通；噴槍體的後部設有控制混合氣體的氣控閥；供粉裝置包括供粉座和粉體箱；供粉座為通管結構，粉體箱的底部通過氣控閥與供粉座連通。
進一步為了防止熔劑粉體吸潮，所述粉體箱的頂部還設有密封的箱蓋；同時為方便工作，高壓氣體瓶設於移動車上。
在鎂及鎂合金的燃燒過程中，本實用新型採用壓力阻燃氣體噴射熔劑的方法滅火，其中熔劑和阻燃氣體的混合比例根據需要可以調整，使熔劑與鎂形成覆蓋殼體，阻燃氣體用以隔絕空氣，使氧氣不能被吸入與鎂發生反應。有效解決了鎂及鎂合金以及其它活潑金屬燃燒時，用普通滅火器不能使用的空白。該裝置不僅能安全阻止鎂及鎂合金的燃燒，而且還能有效的保護好鎂及鎂合金熔煉時的熔液，尤其適用於鎂合金的熔煉車間，對較多的鎂合金燃燒有著良好的效果。
本實用新型通過設置多個氣控閥能夠靈活調整熔劑和阻燃氣體的混合比例；而且，通過設置加速噴嘴和射吸噴嘴，在加速混合流的同時防止空氣的捲入，保證熔劑和阻燃氣體的混合氣體均勻噴射到鎂及鎂合金體表面並形成一層薄膜，有效地保護了熔體。具有設計合理、結構簡單、使用方便等特點。


圖1是本實用新型結構示意圖；圖2是圖1中噴槍的剖面視圖；圖3是圖1中供粉裝置的放大圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步說明。
實施例1如圖1所示，本實用新型用於阻止鎂及鎂合金燃燒的滅火裝置，由噴槍101、供粉裝置102、高壓氣體瓶104和連通管路組成；噴槍101的前端連接噴頭1，後端通過管路連接供粉裝置102；噴槍101的側部設有壓力氣管103，其通過閥門開關8、三通接頭105及壓力管路與高壓氣體瓶104連通。高壓氣體瓶104通入高壓阻燃氣體(如二氧化碳或氬氣等)；供粉裝置102裝有熔煉鎂的熔劑(主要成分為氯化鈣、氟化鈣等)等粉狀體。圖中，106是裝載氣瓶104的小車，107是氣壓表。
參見圖2，噴槍101包括噴頭1、噴槍體2，噴槍體2的主通道經三通接頭105及壓力管路與高壓氣體瓶104連通，噴槍體2主通道上設有加速噴嘴6和射吸噴嘴7，加速噴嘴6和射吸噴嘴7與壓力氣管103連通，並通過閥門開關8控制氣流；噴槍101的後端通過管路連接供粉裝置102，管路上還設有氣控閥5；氣控閥5控制主通道的送料壓力，噴槍體2上設有氣孔4連通氣控閥5和側部設有壓力氣管103。
參見圖3，供粉裝置102包括供粉座19、粉體箱12、18；供粉座19為通管結構，前端與噴槍體2的尾部連接，後部通過三通接頭105及壓力管路與高壓氣體瓶104連通；粉體箱12、18的底部通過氣控閥10、15與供粉座19連通。氣管3和氣管11、氣管16相通。
本實用新型在噴槍2上設置加速噴嘴6和射吸噴嘴7其目的是加速混合流，同時防止空氣的捲入，使得當噴槍下側的閥門8打開時，混合氣體就能迅速噴出，熔劑和阻燃氣體的混合氣體均勻的噴射到鎂及鎂合金體表面，熔劑粉粒體很快在熔體表面形成一層薄膜，效地保護了熔體。在噴射的過程中，由加速噴嘴6噴出阻燃氣體，形成了一個保護層，起到阻止空氣捲入的作用。
在滅火時，打開閥門8開關，高壓的阻燃氣體進入槍體2；高壓氣體通過氣孔4進入氣控閥5，同時也通過氣管3進入氣控閥10或/和氣控閥15；然後氣控閥5、10或/和15打開；兩種不同的粉粒體分別從箱體12或/和18中流入管道中，並且在阻燃氣體的作用下，把粉粒體向槍體端的運送；當粉粒體和阻燃混合氣體到達槍體2後，吸射噴嘴7使得混合氣體得到了一個較高的速度繼續前進，然後在通過加速噴嘴6對混合氣體進一步加速，這樣混合氣體獲得一個更高的速度噴射出槍體2。調節螺栓9、14的作用是調節進給量來控制兩個粉體箱12、18中的粉粒體的供給量，使得兩種粉體達到最佳的比例；箱蓋13、17的作用是把粉粒體與空氣隔絕，使得粉粒體不受潮，滅火時效果會更好。
實施例2(省略附圖)為簡化結構，降低生產成本，在實施例1的基礎上省去加速噴嘴6和射吸噴嘴7，供粉裝置的粉體箱只設一個，也能實現本實用新型的目的，可滿足一般條件的需要。
權利要求1.一種用於阻止鎂及鎂合金燃燒的滅火裝置，其特徵在於由噴槍(101)、供粉裝置(102)、高壓氣體瓶(104)和連通管路組成；噴槍(101)的前端連接噴頭(1)，後端通過管路連接供粉裝置(102)；噴槍體(2)主通道經三通接頭(105)及壓力管路與高壓氣體瓶(104)連通，供粉裝置(102)與槍體連通；噴槍體(2)的後部設有控制混合氣體的氣控閥(5)；供粉裝置包括供粉座(19)、粉體箱(12、18)；供粉座(19)為通管結構，粉體箱(12、18)的底部通過氣控閥(10、15)與供粉座(19)連通。
2.根據權利要求1所述的滅火裝置，其特徵在於所述噴槍體(2)前部設有與壓力側支管(103)連通的加速噴嘴(6)和射吸噴嘴(7)，壓力氣管(103)上設有閥門開關(8)，並經三通接頭(105)及壓力管路與高壓氣體瓶(104)連通。
3.根據權利要求1或2所述的滅火裝置，其特徵在於所述粉體箱(12、18)的頂部還設有密封箱蓋(13、17)。
4.根據權利要求3所述的滅火裝置，其特徵在於所述高壓氣體瓶(104)設於移動車(106)上。
專利摘要本實用新型公開一種用於阻止鎂及鎂合金燃燒的滅火裝置，由噴槍、供粉裝置、高壓氣體瓶和連通管路組成；噴槍的前端連接噴頭，後端通過管路連接供粉裝置；供粉裝置經三通接頭及壓力管路與高壓氣體瓶連通；噴槍體前部設有與壓力側支管連通的加速噴嘴和射吸噴嘴，壓力氣管上設有閥門開關，並經三通接頭及壓力管路與高壓氣體瓶連通；噴槍體的後部設有控制混合氣體的氣控閥。本實用新型不僅能安全阻止鎂及鎂合金的燃燒，而且還能有效的保護好鎂及鎂合金熔煉時的熔體，尤其適用於鎂合金的熔煉車間用於阻止鎂及鎂合金在其熔煉、澆鑄和熱加工過程中的燃燒。
文檔編號A62C35/58GK2870899SQ200620110079
公開日2007年2月21日 申請日期2006年3月9日 優先權日2006年3月9日
發明者彭建, 宋成猛, 潘復生, 丁培道 申請人:重慶大學