鎂或鎂合金熔煉保護方法及裝置的製作方法
2023-12-03 17:33:26
專利名稱：鎂或鎂合金熔煉保護方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及到鎂或鎂合金熔煉時為防止鎂或鎂合金氧化所採取的保護方法及裝置。
二、技術背景鎂是一種十分活潑的金屬，高溫熔化後極易氧化，造成資源浪費和品質降低，如其用於鑄造或壓鑄則可能造成廢品率增加。又如其保護措施不力，還可能造成鎂或鎂合金激烈氧化、燃燒，甚自產生嚴重爆炸引起事故。因此，在鎂或鎂合金熔煉時均需採用保護措施防止鎂或鎂合金的氧化。
目前，熔煉鎂或鎂合金時通常採用在鎂或鎂合金熔體表面，覆蓋一層二氧化硫氣體，阻止鎂或鎂合金與空氣的接觸，防止鎂或鎂合金的氧化。而為了保證二氧化硫氣體能在整個熔煉過程中均能覆蓋在鎂或鎂合金表面，要在熔煉時不斷地向鎂或鎂合金熔體表面噴射二氧化硫氣體。而目前能夠較為方便地不斷提供二氧化硫氣體方式為在專門的生產廠中將二氧化硫製成液體並裝入專門的儲運瓶，運輸到使用場地後，經過專門的配氣站管道輸送到熔煉坩堝內，來達到對鎂合金熔體的保護。由於二氧化硫的強腐蝕性，在儲存、運輸和使用過程中都要十分嚴格地控制並且對儲存、輸送的設備和管道要求較高。儘管如此，儲存、輸送的設備和管道還經常損壞，導致設備不能正常工作。如有洩漏還會引起操作人員受到傷害。
發明內容
本發明提供一種新的鎂或鎂合金熔煉的保護方法及裝置，和現有技術一樣也是採用二氧化硫氣體覆蓋在鎂或鎂合金熔體表面，防止鎂或鎂合金的氧化。本發明用硫磺粉或含硫量較高的粉體作原料，採用專門的二氧化硫氣體發生裝置使硫磺粉或含硫量較高的粉體加熱到一定的溫度，再通入一定流量的乾燥壓縮空氣，使空氣中的氧與硫磺粉或含硫量較高的粉體在一定溫度下反應 生成的二氧化硫氣體直接噴向熔煉坩鍋內鎂或鎂合金溶液表面，達到對坩鍋內的鎂或鎂合金熔體的保護。二氧化硫氣體發生裝置實際上就是一個密閉的容器殼體，其上設置有進氣口、出氣口和裝料口，出氣口的出口向坩鍋內。使用時，將該裝置放在坩鍋邊沿，利用坩鍋邊沿的熱量對該裝置內的硫磺粉或含硫量較高的粉體加熱，並通過進氣孔對該裝置內通入一定流量的乾燥壓縮空氣，使壓縮空氣中的氧和硫在加熱下反應產生二氧化硫氣體，該二氧化硫氣體直接從出氣口向坩鍋內鎂或鎂合金熔體表面噴出。由於氣體發生器結構簡單，可以做成較小的體積，直接安置在熔煉坩堝邊緣上和坩堝傾倒口處，不需要其它更多的連接管道，減少了二氧化硫對管道腐蝕和氣體洩漏的可能性。
下面將結合本發明實施例示意圖對本發明做進一步的描述。
四
圖1熔煉坩堝側視剖面圖、俯視圖；圖2為SO2發生器的實例圖；圖3為圖2的A-A向剖視圖；圖4為在坩鍋傾倒口處SO2發生器的實例圖；圖5為圖4的A-A向剖視圖。
五具體實施例方式
本發明所述保護方法，是採用在設置有進氣孔1、出氣孔5和裝料口2的密閉的殼體3(又稱氣體發生器)中放置硫磺粉或含硫量較高的粉體，採用外部或內部加熱的方式，使硫磺粉或含硫量較高的粉體加熱到一定的溫度，再從進氣孔通入一定流量的乾燥壓縮空氣，使空氣和硫磺粉或含硫量較高的粉體在一定溫度下反應，生成二氧化硫氣體並從出氣孔排出，直接噴向鎂或鎂合金熔液表面。本發明所述保護裝置即為促使空氣和硫磺粉或含硫量較高的粉體在一定的溫度下反應的設置有進氣孔1和出氣孔5的密閉的殼體制改革，該殼體可以承受一定的壓力，可以通過外部或內部的方式加熱，上述裝置也稱為SO2氣體發生器。
圖1為本發明實施例中所採用的熔煉鎂或鎂合金的坩堝俯視圖，在本實施例中裝有兩個氣體發生器。一個裝在坩堝傾倒口處，如圖4、圖5所示，一個裝在坩堝的邊沿上，如圖2、3所示。選擇兩個氣體發生器並分別安置在坩堝倒口處和坩堝的邊沿上，是為了使鎂或鎂合金在熔煉和傾倒過程中均能受到二氧化硫氣體的有效保護。顯然，根據坩堝口徑的大小和熔煉工藝的需要，還可以安置多個氣體發生器。本發明實施例的氣體發生器容積為0.0065-0.0095立方米，每次硫磺粉或含硫量較高的粉體加入量為0.3至0.5公斤，硫磺粉的純度99.8％，顆粒度在250-350日之間。氣體發生器上設置有進氣孔和出氣孔，進氣孔與壓縮空氣相連，出氣孔直接通向坩鍋內的鎂或鎂合金熔體表面上，由於壓縮空氣的微壓力(0.01-0.02mpa)，使得從氣體發生器排出的二氧化硫氣體覆蓋在鎂或鎂合金熔體表面生成MgO和MgS；阻止鎂或鎂合金液與空氣接觸燃燒。本發明實施例中的氣體發生器可設專門的加熱裝置，也可利用熔煉坩堝的熱量通過熱傳導對氣體發生器及裡面的硫磺粉或含硫量較高的粉體加熱，溫度要求保持在250℃至500℃之間，可以通過氣體發生器的安裝位置和方式對上述溫度進行調整，使其加熱溫度保持在上述合適的溫度範圍。壓縮空氣輸入該裝置前需經過乾燥，可用成都銳達廠製造的RDQ-2型乾燥機進行空氣乾燥，其乾燥能力為2m2/min，乾燥精度為0.003-0.03g/m3，空氣流量應控制在每小時0.5m3至0.8m3之間，流量不能太大，太大會導致二氧化硫氣體中氧氣含量太高，同樣引起鎂或鎂合金的氧化。
由上述實施例不難看出，本發明所述方法及裝置，具有結構簡單、操作簡便、成本低和安全性好等一系列優點。
權利要求
1.一種鎂或鎂合金熔煉保護方法，採用向鎂或鎂合金熔體表面噴二氧化硫氣體，形成阻止鎂或鎂合金與空氣的接觸的MgO、MgS保護層，其特徵是採用對硫磺粉或含硫量較高的粉體加熱，使硫磺粉或含硫量較高的粉體加熱到一定的溫度，再通入一定流量的乾燥壓縮空氣，使空氣和硫磺粉或含硫量較高的粉體在一定的溫度下反應，生成二氧化硫氣體直接噴向鎂或鎂合金溶液表面。
2.根據權利要求1所述的鎂或鎂合金熔煉保護方法及其裝置，其特徵是該裝置包括有殼體(3)，在殼體上有進氣口(1)和出氣口(5)以及裝料口(2)，出氣口的出口向坩堝(4)內。
3.根據權利要求2所述的鎂或鎂合金熔煉保護方法及其裝置，其特徵是進氣口的噴嘴在殼體內向裝料口的對應位置。
4.根據權利要求1、2、3所述的鎂或鎂合金熔煉保護方法及其裝置，其特徵是殼體的容積0.0065-0.0095立方米，每次加料0.3kg-0.5kg。
5.根據權利要求1、2所述的鎂或鎂合金熔煉保護方法及其裝置，其特徵是在坩堝的各部位安置該裝置。
6.根據權利要求1、2所述的鎂或鎂合金熔煉保護方法及其裝置，其特徵是採用熔煉坩堝的熱傳導對該裝置及裡面的硫磺粉或含硫量較高的粉體進行加熱，殼體及裡面的硫磺粉或含硫量較高的粉體溫度保持在250℃至500℃之間。
7.根據權利要求1、2所述的鎂或鎂合金熔煉保護的方法及其裝置，其特徵是採用外部或內部加熱的方式對該裝置及裡面的硫磺粉或含硫量較高的粉體進行加熱，殼體裡面的硫磺粉或含硫量較高的粉體溫度保持在250℃至500℃之間。
8.根據權利要求1、2所述的鎂或鎂合金熔煉保護的方法及其裝置，其特徵是輸入該裝置的壓縮空氣需經過乾燥，空氣流量應控制在每小時0.5m2至0.8m2之間。
全文摘要
本發明涉及到鎂或鎂合金熔煉時為防止鎂或鎂合金氧化所採取的保護方法及裝置，它採用向鎂或鎂合金熔體表面噴二氧化硫氣體，形成阻止鎂或鎂合金與空氣的接觸的MgO、MgS保護層，其特徵是採用對硫磺粉或含硫量較高的粉體加熱，使硫磺粉或含硫量較高的粉體加熱到一定的溫度，再通入一定流量的乾燥壓縮空氣，使空氣和硫磺粉或含硫量較高的粉體在一定的溫度下反應，生成二氧化硫氣體直接噴向鎂或鎂合金溶液表面。本發明具有結構簡單、操作簡便、成本低和安全性好等一系列優點。
文檔編號C22C23/00GK1584074SQ200410022620
公開日2005年2月23日 申請日期2004年5月24日 優先權日2004年5月24日
發明者張洪, 章宗和, 楊聖福, 魏霞 申請人:重慶鎂業科技股份有限公司