水平連鑄鎂合金絲材裝置及水平連鑄方法

2023-05-22 15:30:21

專利名稱：水平連鑄鎂合金絲材裝置及水平連鑄方法
技術領域：
本發明屬於有色金屬鑄造成型技術領域，涉及鎂合金絲材的鑄造裝置，尤其涉及鎂合金絲材的水平連鑄裝置，本發明還涉及水平連鑄鎂合金絲材的方法。
背景技術：
鎂及鎂合金具有低比重、高比強度和比剛度以及較低的原材料價格等顯著優點，已成為現代汽車、電子、通信等行業的首選材料。生產各種鎂合金的焊接產品需要大量的鎂合金絲材製備的焊條或焊絲，一般地，焊絲在小批量生產時可用金屬型鑄造法生產，大批量生產時可由擠壓成型製造。常規的金屬型鑄造法生產焊絲工序簡單，成本小，但生產效率和工藝出品率低，焊絲容易出現氣孔、夾渣等缺陷，焊絲的成分均勻性、合金元素的含量不易控制。
冶金工業部鋼鐵研究總院馮滌等的發明專利《金屬線材水平連鑄方法》(專利號ZL92113522.X，
公開日1993年5月12日，公開號1071867)，公開了一種採用水平連鑄的方法製備金屬絲材的技術，其工藝是針對鋼的，鑄絲經後端進水冷卻的結晶器冷卻凝固，鑄絲出口溫度小於500℃，拉坯工藝按典型的鋼連鑄工藝拉一推一停曲線進行；章仲禹的實用新型專利《線坯水平連鑄裝置》(專利號ZL95221999.9)，公開了用水平連鑄的方法製備金屬線坯的裝置，裝置中間包側壁下半部外圍設置感應加熱圈，而靠近底部側壁孔中設有伸進的中間包水口，該中間包水口又順序向外連接結晶器的結晶器水口和鍍鈷銅套。這兩個專利只適用於黑色金屬和非易燃、易爆有色金屬，不適用於鎂合金絲材的鑄造。上海交通大學彭立明等的發明專利《鎂合金專用水平連鑄機》(專利號ZL01105715.7，
公開日2001年10月17日，公開號1317383)中，採用氣體保護方式熔煉和反壓輸液，採用組合式結晶器和滑動式二次冷卻水噴嘴，只能製備大直徑鎂合金坯料，並且由於採用水冷結晶器對於細直徑的鎂合金連鑄非常困難，極易發生「凍爐」現象，在生產過程中一旦出現鎂合金絲材被拉斷的情況生產就不能繼續。

發明內容
為了解決現有技術不能連鑄鎂合金絲材的問題，本發明的目的在於提供一種水平連鑄鎂合金絲材裝置，其操作方便，能安全、高效地完成鎂合金的熔煉、保護和連續拉鑄，且能保證所拉鑄絲材品質優良。
本發明的另一目的還在於提供一種水平連鑄鎂合金絲材的方法。
本發明所採用的技術方案是，水平連鑄鎂合金絲材裝置，包括密閉的熔化爐、熔化爐內設置的坩堝及插入坩堝的液面保護氣通氣管，水平放置的結晶器與熔化爐連通，其出口端對應有牽引機構，結晶器的出口端還設置有冷卻氣噴嘴，熔化爐包括上爐體和下爐體，下爐體內，從內到外依次設置有坩堝、插有電爐絲的耐火層和保溫層，下爐體靠近上方處開有通到坩堝上方的補料通道，結晶器的一端連接於坩堝的側壁並與之相通，另一出口端搭在下爐體的爐壁上，結晶器的出口端與冷卻氣噴嘴之間還設置有保護氣氣腔。
本發明的特點還在於，坩堝的下部墊有坩堝墊磚，耐火層的下部墊有耐火層墊磚。
上爐體上還固定有插入坩堝的液面控制杆和液面監測杆，液面控制杆的下端頭固定有液面控制石墨塊。
液面控制杆內設置有測溫熱電偶，該測溫熱電偶與加熱電爐絲的控溫裝置構成控制迴路以控制鎂合金液的溫度。
結晶器的外圍套有插有電爐絲的耐火保溫層。
結晶器平行設置至少一個，每一個結晶器分別對應一套牽引機構，每一個結晶器的出口端分別安裝有保護氣氣腔和冷卻氣噴嘴。
本發明利用上述裝置進行水平連鑄鎂合金絲材的方法，包括以下步驟1)向熔化爐的坩堝內放入待熔化的鎂合金材料，安裝上爐體，上下爐體邊緣用石棉盤根密封，調整好液面監測杆和液面控制杆，使液面控制石墨塊與待熔化材料緊密接觸，安裝上測溫熱電偶，在鎂合金液液面保護氣通氣管上連接CO2+SF6混合保護氣體的混合氣室，SF6為CO2體積比的0.1％～0.5％，打開閥門向坩堝內的鎂合金表面通入保護氣氛，氣體流量20～80l/min；2)給熔化爐的電爐絲通電，液面控制石墨塊內設置的測溫熱電偶與加熱電爐絲的控溫裝置構成的控制迴路控制鎂合金液的溫度，待溫度升高至620℃～700℃時，不斷通過補料通道向坩堝內補充鎂合金鑄錠，熔化直至液面升高至液面監測杆連接的控制器信號指示燈亮起，繼續升溫至720℃～750℃3)給結晶器外耐火保溫層內的電爐絲通電，使結晶器出口處的溫度升至600℃～630℃；4)啟動牽引機構，打開結晶器出口端保護氣氣腔的氣體閥門，向剛連鑄出結晶器出口的高溫鎂合金絲材表面吹CO2+SF6混合保護氣體，SF6為CO2體積比的0.1％～0.5％，氣體流量50～100l/min，同時打開冷卻氣噴嘴的閥門，向鎂合金絲材表面吹冷卻氣體，氣體壓力為0.05～0.2MPa，流量200～600l/min，用以降低絲材的溫度，進行水平連鑄鎂合金絲材；5)在水平連鑄生產過程中，保持熔化爐內的鎂合金液溫度為720℃～730℃，間斷地通過補料通道向坩堝內補充鎂合金鑄錠，並配合旋轉液面控制杆，使坩堝內的液面高度始終維持在3mm～5mm範圍內波動；6)在水平連鑄生產結束前，不再向坩堝內補充鎂合金錠，並定時旋轉液面控制杆，使熔化爐內的液面高度始終維持在3～5mm範圍內波動，當液面控制杆旋轉至最低端，液面不斷降低，連鑄生產結束後，反向旋轉液面控制杆使液面控制石墨塊脫離熔化爐內的殘留鎂合金液，停止加熱；7)待熔化爐內的溫度降低至150℃以後，切斷保護氣體閥門，停止向鎂合金液表面提供保護氣體，爐內的鎂合金待下一次熔化連鑄時使用。
本發明與已有技術相比具有如下優點(1)可以連鑄難於通過擠壓或拉拔等變形技術製備的鎂合金絲材；(2)熔化與保溫為同一電阻加熱爐體，省去了工頻加熱器，節約能源，降低了生產成本；(3)石墨坩堝內的鎂合金液面高度可以方便地通過液面監測杆監測，並能夠通過液面控制石墨塊調整液面的高度及穩定性，並隨時可以通過補料通道向熔化爐內補充鎂合金料，保證了合金絲材的品質優良；(4)鎂合金液的溫度可以通過裝在液面控制石墨塊內的測溫熱電偶與加熱電爐絲的控溫裝置構成的控制迴路加以控制，控溫準確，提高了效率；(5)鎂合金液面上通有保護氣體CO2+(0.1％～0.5％)SF6，使鎂合金在密封並有氣體保護條件下熔化與保溫，鎂合金液在完全隔離氧氣的條件下進行連續鑄造，結晶和凝固過程不氧化、不燃燒；(6)結晶器外帶的電爐絲通電，使結晶器的溫度可以控制，這樣避免了細絲在凝固過程中由于波動大造成的「凍爐」事故，生產更容易控制；(7)結晶器的另一端出口裝有一個通保護氣體CO2+(0.1％～0.5％)SF6的保護氣腔，可以保護剛連鑄出結晶器口的高溫鎂合金絲材不被氧化，保護氣腔外側安裝的冷卻氣噴嘴噴出冷卻氣可以進一步降低鎂合金絲材的溫度，使絲材冷卻效果良好，鑄坯表面光潔，內部組織緻密，而且整個系統使用安全，操作方便，生產效率高；(8)連鑄鎂合金絲材的流數可以根據安裝在坩堝上的結晶器個數方便調整，一個為單流，兩個為雙流，均採用上下同步驅動的兩組牽引輥牽引，安裝多個結晶器為多流，可以採用上下同步驅動的多組牽引輥牽引，提高細絲連鑄效率。


附圖是本發明水平連鑄鎂合金絲材裝置的結構示意圖。
圖中，1.下爐體，2.耐火層墊磚，3.保溫層，4.坩堝墊磚，5.耐火層，6.電爐絲，7.坩堝，8.鎂合金液，9.補料通道，10.液面控制石墨塊，11.液面保護氣通氣管，12.上爐體，13.測溫熱電偶，14.液面控制杆，15.螺母，16.液面監測杆，17.耐火保溫層，18.結晶器，19.冷卻氣噴嘴，20.保護氣氣腔，21.鎂合金絲材，22.牽引輥。
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明進行詳細說明。
參見附圖，本發明的水平連鑄鎂合金絲材裝置，包括熔化與保溫為一體的電阻加熱爐體——熔化爐，與其相連接的可控溫的結晶器18、調整液面高度的液面控制杆14和液面控制石墨塊10、液面保護氣通氣管11、結晶器18出口端的保護氣氣腔20、冷卻氣噴嘴19和牽引機構。
熔化爐採用電爐絲加熱，包括上爐體12和下爐體1，下爐體1內，從內到外依次設置有坩堝7、插有電爐絲6的耐火層5和保溫層3，坩堝7的下部墊有坩堝墊磚4，耐火層5的下部墊有耐火層墊磚2，下爐體1靠近上方處開有通到坩堝7上方的補料通道9，結晶器18的一端旋接於坩堝7的側壁並與之相通，另一出口端搭在下爐體1的爐壁上，結晶器18的外圍套有插有電爐絲6的耐火保溫層17，用於控制結晶器18的溫度，結晶器18的出口端與牽引機構連接，其出口端還依次設置有保護氣氣腔20和冷卻氣噴嘴19，上爐體12上固定有插入坩堝7的液面控制杆14和液面監測杆16，液面監測杆16與控制器信號指示燈連接，用來監測鎂合金液面的高度，液面控制杆14的下端頭固定有液面控制石墨塊10，液面控制杆14的上端安裝螺母15，通過旋鈕螺母15來控制液面控制石墨塊10的上下運動，使液面控制石墨塊10與鎂合金液面接觸，液面控制杆14內設置有測溫熱電偶13，該測溫熱電偶13與加熱電爐絲6的控溫裝置構成控制迴路以控制鎂合金液8的溫度，鎂合金液8從結晶器18的出口處，靠一端插在結晶器18內、另一端壓在兩個牽引輥之間的的牽引杆引出，到達牽引輥後，由牽引輥壓成鎂合金絲材21，隨著牽引的進行，絲材不斷的拉出，就可把牽引杆去掉。本裝置可以實現單流、兩流和多流，結晶器18可以平行設置多個，每一個結晶器18分別對應一套牽引機構，每一個結晶器18的出口端分別安裝有保護氣氣腔20和冷卻氣噴嘴19，當要實現兩流或多流時，採用上下同步驅動的兩組或多組牽引機構牽引。
坩堝7採用高純石墨加工而成，石墨壁厚為20mm～30mm；結晶器18也採用高純石墨加工而成，外徑為φ20mm～φ30mm，內徑為φ3mm～φ10mm圓形或相應截面尺寸的正多邊形、長方形；熔化爐內的電爐絲6和結晶器18外耐火保溫層17內的電爐絲6均採用鐵鉻鋁材質的高溫爐絲，最高工作溫度為1250℃；液面控制石墨塊10也採用高純石墨加工而成，其尺寸範圍為100～200mm×150～250mm×120～220mm；液面檢測杆16與鎂合金液8接觸的測頭採用高純石墨加工而成，一端帶螺紋旋於測杆上，其尺寸為φ5mm～φ10mm×50mm～100mm，測杆採用不鏽鋼或銅質加工；坩堝墊磚4採用剛玉莫來石磚，厚度50mm～60mm，耐火層墊磚2也採用剛玉莫來石磚，厚度100mm～150mm；保溫層3的保溫用比重為0.8g/cm3～1g/cm3的輕質耐火磚砌成，厚度為30mm～60mm，並用硅藻土磚將保溫層3的間隙塞實，保溫層3的外隔熱用30mm～60mm厚的矽酸鋁纖維板；上爐體12和下爐體1的外殼用5mm～10mm的鋼板焊接而成的四方形結構；補料通道9的內孔為φ20mm～φ50mm的鋼管，焊接於下爐體1靠近上方處。
上爐體12和下爐體1邊緣用石棉盤根密封，通過固定於上爐體12的液面保護氣通氣管11向坩堝7內通入保護氣體CO2+SF6，SF6為CO2體積比的0.1％～0.5％，這樣可以保證鎂合金在完全封閉和氣體保護條件下熔煉，防止鎂合金在熔化過程中氧化和燃燒；絲材的冷卻依靠結晶器18外的保護氣氣腔20和冷卻氣噴嘴19噴出的冷卻氣體冷卻；牽引機構採用直流電機或調頻交流電機帶動的牽引輥22，提供足夠的牽引力把鎂合金絲材21按照不間斷拉或拉一停水平連鑄牽引工藝曲線從結晶器18內拉出，並且可以根據安裝在坩堝7上的結晶器18的個數並列幾組牽引機構，實現單流、雙流、多流牽引，工作平穩，經濟實用。
本發明的水平連鑄鎂合金絲材的方法如下1)向熔化爐的坩堝7內放入待熔化的鎂合金材料，安裝上爐體12，上下爐體邊緣用石棉盤根密封，調整好液面監測杆16，通過旋轉液面控制杆14上的螺母15使液面控制石墨塊10與待熔化材料緊密接觸，安裝上測溫熱電偶13，在鎂合金液8液面保護氣通氣管11上連接CO2+SF6混合保護氣體的混合氣室，SF6為CO2體積比的0.1％～0.5％，打開閥門向坩堝7內的鎂合金表面通入保護氣氛，氣體流量20～80l/min；2)給熔化爐的電爐絲6通電，液面控制石墨塊10內設置的測溫熱電偶13與加熱電爐絲的控溫裝置構成的控制迴路控制鎂合金液8的溫度，待溫度升高至620℃～700℃時，不斷通過補料通道9向坩堝7內補充鎂合金鑄錠，熔化直至液面升高至液面監測杆16連接的控制器信號指示燈亮起，繼續升溫至720℃～750℃；3)給結晶器18外耐火保溫層17內的電爐絲6通電，使結晶器18出口處的溫度升至600℃～630℃；4)啟動牽引機構，打開結晶器18出口端保護氣氣腔20的氣體閥門，向剛連鑄出結晶器18出口的高溫鎂合金絲材21表面吹CO2+SF6混合保護氣體，SF6為CO2體積比的0.1％～0.5％，氣體流量50～100l/min，同時打開冷卻氣噴嘴19的閥門，向鎂合金絲材21表面吹冷卻氣體，氣體壓力為0.05～0.2MPa，流量200～600l/min，用以降低絲材的溫度，進行水平連鑄鎂合金絲材21；5)在水平連鑄生產過程中，保持熔化爐內的鎂合金液8溫度為720℃～730℃，間斷地通過補料通道9向坩堝7內補充鎂合金鑄錠，並配合旋轉液面控制杆14，使坩堝7內的液面高度始終維持在3mm～5mm範圍內波動；6)在水平連鑄生產結束前，不再向坩堝7內補充鎂合金錠，並定時旋轉液面控制杆14，使熔化爐內的液面高度始終維持在3～5mm範圍內波動，當液面控制杆14旋轉至最低端，液面不斷降低，連鑄生產結束後，反向旋轉液面控制杆14使液面控制石墨塊10脫離熔化爐內的殘留鎂合金液8，停止加熱；7)待熔化爐內的溫度降低至150℃以後，切斷保護氣體閥門，停止向鎂合金液8表面提供保護氣體，爐內的鎂合金待下一次熔化連鑄時使用。
下面以水平連鑄φ5mmAZ91D鎂合金絲材來進一步說明本發明。
坩堝7採用高純石墨加工而成，壁厚為20mm；結晶器也採用高純石墨加工而成，外徑為φ20mm，內徑為φ5mm；熔化爐內和結晶器18外的電爐絲6均採用鐵鉻鋁材質的高溫爐絲，最高工作溫度為1250℃；液面控制石墨塊10也採用高純石墨加工而成，其尺寸為100mm×150mm×120mm；液面檢測杆16與金屬液接觸的測頭採用高純石墨加工而成，一端帶螺紋旋於測杆上，其尺寸為φ5×50mm，測杆採用不鏽鋼質加工；坩堝墊磚4採用剛玉莫來石磚，厚度50mm，耐火層墊磚2也採用剛玉莫來石磚，厚度100mm；保溫層3用比重為0.8g/cm3的輕質耐火磚砌成，厚度為50mm，並用硅藻土磚將保溫層3的間隙塞實，保溫層3的外隔熱用60mm厚的矽酸鋁纖維板；上爐體12和下爐體1的外殼為6mm的鋼板焊接而成的四方形結構；補料通道9內孔為φ30mm的鋼管焊接於下爐體1靠近上方處。
上下爐體邊緣用石棉盤根密封，通過上爐體12的液面保護氣通氣管11向坩堝7內通入保護氣體，鎂合金在完全封閉和氣體保護條件下熔煉，防止鎂合金在熔化過程中氧化和燃燒；絲材的冷卻依靠結晶器18外的保護氣氣腔20和冷卻氣噴嘴19噴出的冷卻氣體冷卻；牽引機構採用調頻交流電機帶動的牽引輥22，提供足夠的牽引力把鎂合金絲材21水平連鑄牽引工藝按照不間斷拉的方式從結晶器內拉出，在坩堝7上安裝一個結晶器18實現單流牽引。
使用上述裝置水平連鑄鎂合金絲材的工藝如下1)向熔化爐內放入待熔化的AZ91D鎂合金材料，安裝好上爐體12和下爐體1，在上爐體12上安裝並調整好液面監測杆16，旋轉液面控制杆14使液面控制石墨塊10與待熔化材料緊密接觸，安裝上測溫熱電偶13，在鎂合金液8表面液面保護氣通氣管11上連接CO2+SF6混合保護氣體的混合氣室，SF6為CO2體積比的0.1％～0.5％，打開閥門向熔化爐內的鎂合金表面通入保護氣氛，氣體流量50l/min；2)給熔化爐內的電爐絲6通電，液面控制石墨塊10內設置的測溫熱電偶13與加熱電爐絲的控溫裝置構成的控制迴路控制鎂合金液8的溫度，待溫度升高至650℃時，不斷通過補料通道9向爐內補充鎂合金鑄錠，熔化直至液面升高至液面監測杆16連接的控制器信號指示燈亮起，繼續升溫至720℃～750℃3)給結晶器18外耐火保溫層17內的電爐絲6通電，使結晶器18出口處的溫度升至600℃；4)啟動牽引機構，打開結晶器18出口端保護氣氣腔20的氣體閥門，向剛連鑄出結晶器18出口的高溫鎂合金絲材21表面吹CO2+SF6混合保護氣體，SF6為CO2體積比的0.1％～0.5％，氣體流量80l/min，同時打開冷卻氣噴嘴19的閥門，向鎂合金絲材21表面吹冷卻氣體，氣體壓力為0.1MPa，流量300l/min，用以降低絲材的溫度，進行水平連鑄鎂合金絲材；5)在水平連鑄生產過程中，保持爐內的鎂合金液8的溫度為720℃，每隔2min通過補料通道9向爐內補充φ25mm×30mm的AZ91D鎂合金鑄錠段，並配合旋轉液面控制杆14，使爐內的液面高度始終維持在3mm左右波動；6)在水平連鑄生產結束前，不再向坩堝7內補充鎂合金錠，並定時旋轉液面控制杆14，使爐內的液面高度始終維持在3～5mm範圍內波動，當液面控制杆14旋轉至最低端，液面不斷降低，連鑄生產結束後，反向旋轉液面控制杆14使液面控制石墨塊10脫離爐內的殘留鎂合金液8，停止加熱；7)待爐內的溫度降低至150℃以後，切斷保護氣體閥門，停止向鎂合金液8表面提供保護氣體，爐內的鎂合金待下一次熔化連鑄時使用。
本發明結構緊湊合理，思路新穎，由於採用了氣體保護方式熔煉，在熔化和保溫為一體的熔化爐中鎂合金液在完全隔離氧氣的條件下進行連鑄生產，不氧化，不燃燒，採用控溫式結晶器和氣冷式冷卻鎂合金絲材，使鎂合金絲材冷卻效果良好，絲材表面光潔，內部組織緻密，而且整個系統使用安全，操作方便，生產效率高。
本發明適合於各種輕合金或難擠壓合金的連續鑄造，尤其適合於鎂合金的連續鑄造。
權利要求
1.一種水平連鑄鎂合金絲材裝置，包括密閉的熔化爐、熔化爐內設置的坩堝(7)及插入坩堝(7)的液面保護氣通氣管(11)，水平放置的結晶器(18)與熔化爐連通，其出口端對應有牽引機構，結晶器(18)的出口端還設置有冷卻氣噴嘴(19)，其特徵在於，所述熔化爐包括上爐體(12)和下爐體(1)，下爐體(1)內，從內到外依次設置有坩堝(7)、插有電爐絲(6)的耐火層(5)和保溫層(3)，所述下爐體(1)靠近上方處開有通到坩堝(7)上方的補料通道(9)，所述結晶器(18)的一端連接於坩堝(7)的側壁並與之相通，另一出口端搭在下爐體(1)的爐壁上，結晶器(18)的出口端與冷卻氣噴嘴(19)之間還設置有保護氣氣腔(20)。
2.按照權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述坩堝(7)的下部墊有坩堝墊磚(4)，耐火層(5)的下部墊有耐火層墊磚(2)。
3.按照權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述上爐體(12)上還固定有插入坩堝(7)的液面控制杆(14)和液面監測杆(16)，所述液面控制杆(14)的下端頭固定有液面控制石墨塊(10)。
4.按照權利要求3所述的裝置，其特徵在於，所述液面控制杆(14)內設置有測溫熱電偶(13)，該測溫熱電偶(13)與加熱電爐絲(6)的控溫裝置構成控制迴路以控制鎂合金液(8)的溫度。
5.按照權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述結晶器(18)的外圍套有插有電爐絲(6)的耐火保溫層(17)。
6.按照權利要求1或5所述的裝置，其特徵在於，所述結晶器(18)平行設置至少一個，每一個結晶器(18)分別對應一套牽引機構，每一個結晶器(18)的出口端分別安裝有保護氣氣腔(20)和冷卻氣噴嘴(19)。
7.一種利用權利要求1所述裝置進行水平連鑄鎂合金絲材的方法，其特徵在於，包括以下步驟1)向熔化爐的坩堝(7)內放入待熔化的鎂合金材料，安裝上爐體(12)，上下爐體邊緣用石棉盤根密封，調整好液面監測杆(16)和液面控制杆(14)，使液面控制石墨塊(10)與待熔化材料緊密接觸，安裝上測溫熱電偶(13)，在鎂合金液(8)液面保護氣通氣管(11)上連接CO2+SF6混合保護氣體的混合氣室，SF6為CO2體積比的0.1％～0.5％，打開閥門向坩堝(7)內的鎂合金表面通入保護氣氛，氣體流量20～80l/min；2)給熔化爐的電爐絲(6)通電，液面控制石墨塊(10)內設置的測溫熱電偶(13)與加熱電爐絲的控溫裝置構成的控制迴路控制鎂合金液(8)的溫度，待溫度升高至620℃～700℃時，不斷通過補料通道(9)向坩堝(7)內補充鎂合金鑄錠，熔化直至液面升高至液面監測杆(16)連接的控制器信號指示燈亮起，繼續升溫至720℃～750℃；3)給結晶器(18)外耐火保溫層(17)內的電爐絲(6)通電，使結晶器(18)出口處的溫度升至600℃～630℃；4)啟動牽引機構，打開結晶器(18)出口端保護氣氣腔(20)的氣體閥門，向剛連鑄出結晶器(18)出口的高溫鎂合金絲材(21)表面吹CO2+SF6混合保護氣體，SF6為CO2體積比的0.1％～0.5％，氣體流量50～100l/min，同時打開冷卻氣噴嘴(19)的閥門，向鎂合金絲材(21)表面吹冷卻氣體，氣體壓力為0.05～0.2MPa，流量200～600l/min，用以降低絲材的溫度，進行水平連鑄鎂合金絲材(21)；5)在水平連鑄生產過程中，保持熔化爐內的鎂合金液(8)溫度為720℃～730℃，間斷地通過補料通道(9)向坩堝(7)內補充鎂合金鑄錠，並配合旋轉液面控制杆(14)，使坩堝(7)內的液面高度始終維持在3mm～5mm範圍內波動；6)在水平連鑄生產結束前，不再向坩堝(7)內補充鎂合金錠，並定時旋轉液面控制杆(14)，使熔化爐內的液面高度始終維持在3～5mm範圍內波動，當液面控制杆(14)旋轉至最低端，液面不斷降低，連鑄生產結束後，反向旋轉液面控制杆(14)使液面控制石墨塊(10)脫離熔化爐內的殘留鎂合金液(8)，停止加熱；7)待熔化爐內的溫度降低至150℃以後，切斷保護氣體閥門，停止向鎂合金液(8)表面提供保護氣體，爐內的鎂合金待下一次熔化連鑄時使用。
全文摘要
本發明公開的水平連鑄鎂合金絲材裝置，包括密閉的由上爐體和下爐體組成的熔化爐，熔化爐內從內到外依次設置有坩堝、插有電爐絲的耐火層和保溫層，坩堝的下部墊有坩堝墊磚，耐火層的下部墊有耐火層墊磚，坩堝的上方插有液面保護氣通氣管，下爐體靠近上方處開有通到坩堝上方的補料通道，水平放置的結晶器連接於坩堝的側壁並與之相通，其出口端對應有牽引機構，結晶器的出口端還設置有保護氣氣腔和冷卻氣噴嘴。本發明結構緊湊合理，在熔化和保溫為一體的熔化爐中，使鎂合金液在完全隔離氧氣的條件下進行連鑄生產，不氧化，不燃燒，而且鎂合金絲材冷卻效果良好，表面光潔，內部組織緻密，而且整個系統使用安全，操作方便，生產效率高。
文檔編號B22D11/14GK1730200SQ20051004310
公開日2006年2月8日 申請日期2005年8月15日 優先權日2005年8月15日
發明者徐春傑, 張忠明, 郭學鋒 申請人:西安理工大學