[发明专利]一种新型镁合金甩带炉

说明书

技术领域

本发明属于镁合金熔炼的技术领域，具体涉及一种可连续生产的镁合金用甩带装置。

背景技术

由于镁合金大气中易氧化燃烧，因此目前镁合金快速凝固薄带的生产特别是非晶态合金带材的生产主要采用在真空环境中甩带方式，其甩带机构和最终带材成品完全封闭在真空系统中。成分调好的母合金在熔化炉中熔化，再将合金熔液从喷嘴中喷出在高速旋转的冷却铜辊表面快速凝固，形成非晶镁合金带。由于带材成型后比表面积很大，会占很大的空间；此外由于镁合金极易氧化燃烧，因此在镁合金成带过程中更需要在有保护气氛或真空条件下进行，因此在镁合金甩带研究中基本处于实验研究阶段，其产量很小，无法性能规模化的工业化生产。

发明内容

本发明目的是针对上述问题，设计开发一种镁合金用快速凝固甩带生产装置，同时减少合金元素在快速凝固过程中不被氧化，适于连续批量生产的镁合金甩带炉，提高生产效率，降低能量消耗的特点。

本发明解决上述技术问题的技术方案为：

一种新型镁合金甩带炉，包括熔炼炉、堵头、压力机构、保温层、甩带包、加热层、包芯、甩带喷嘴气体保护结构、熔炼气体保护结构、辊芯、冷却循环结构、辊套、甩带包气体保护结构、挡板、熔炼测温结构、镁带收集仓、收集仓冷却结构、排气孔、镁液输液管、急冷辊、喷嘴、甩带包测温结构、喷嘴环形加热结构；

其中：在熔炼炉的顶端设置端盖，端盖的中心位置设置2个直径为3-5mm的排气孔，通过排气孔排除熔炼过程中产生的气体；

熔炼气体保护结构插入熔炼炉顶端的端盖中，并深入到距离熔液液面上方5-15mm的位置，通过熔炼气体保护结构向熔炼炉中充入以下保护气体中的一种：氮气+SF₆的混合气体、氩气+二氧化碳+SF₆的混合气体；

在熔炼炉的侧壁上设置1-12个熔炼测温结构，熔炼测温结构穿过熔炼炉的侧壁插入熔炼炉的腔体中；

在距离熔炼炉炉底上方5-10mm位置的侧壁上设置镁液输液管；镁液输液管的一端在熔 炼炉内部，另一端在甩带包内，在压力机构的作用下将熔炼炉中的镁液通过镁液输液管输送到甩带包内；在镁液输液管的中间位置设置堵头，防止熔炼过程中镁液进入甩带包；

甩带包的主体是圆柱状容器包芯，包芯的高度为150-300mm，直径为50-100mm；在甩带包的底面中心位置设置直径为0.5-2.5mm的甩带孔；在甩带包的外壁依次设置保温层和加热层；在包芯的外壁和保温层之间形成一个腔体；

在甩带包的顶端设置压力机构，压力机构包括压杆和活塞，活塞的外径与包芯的内径相互配合，在活塞上均匀设置3-10个直径为1-3mm的小孔；通过压杆带动活塞上下运动为镁液提供喷射压力；

甩带包气体保护结构插入活塞，向甩带包中充入以下保护气体中的一种：氮气+SF₆的混合气体、氩气+二氧化碳+SF₆的混合气体；

在甩带包的侧壁上设置1-12个甩带包测温结构，甩带包测温结构穿过甩带包的侧壁插入甩带包的腔体中；

在甩带包底端对应甩带孔的位置设置喷嘴，喷嘴是内径与甩带孔一致，外径为10-20mm的筒状结构；在喷嘴的外侧设置一圈喷嘴环形加热结构对喷嘴进行加热；在喷嘴下端设置两个喷嘴气体保护结构，两个喷嘴气体保护结构8中分别通过氩气、氮气+SF₆的混合气体，对喷嘴中喷出的镁液进行保护；

镁液从喷嘴喷射到急冷辊上，急冷辊在喷嘴的正下方1-3mm位置，包括辊芯、辊套、冷却循环结构；

经过急冷辊甩出的镁带由输料器输送到镁带收集装置，镁带收集装置包括防止镁带飞出的挡板、镁带收集仓和加速镁带冷却的冷却装置。

进一步的，如上所述的一种新型镁合金甩带炉，其中：镁液输液管的直径为5-25mm，倾斜角为10-45°，材料为碳钢，在镁液输液管的外壁包覆保温材料。