[发明专利]一种自导通-封堵装置及高纯金属的浇铸系统

说明书

本发明涉及一种自导通‑封堵装置及高纯金属的浇铸系统。所述自导通‑封堵装置包括管体、温控装置和金属封堵物；其中：所述温控装置与所述管体相连接，所述金属封堵物位于所述管体内部；所述温控装置能够控制所述金属封堵物的温度，使之形成气液态或固态，以导通或封堵所述管体。所述种高纯金属的浇铸系统包括供料装置、管路和所述自导通‑封堵装置。所述自导通‑封堵装置和高纯金属的浇铸系统能够通过控制温度来实现“阀门”的开和关，且“阀门”使用过程中不存在损耗问题，同时不会因为“阀门”的材质而引入杂质，控制方便，能长时间使用。

技术领域

本发明属于金属浇铸领域，具体涉及一种自导通-封堵装置及高纯金属的浇铸系统。

背景技术

在金属的纯化、浇铸等过程中，常常需要控制金属流的通断(包括金属蒸气流和金属液流)。金属流的温度高，需要使用超高温阀门。

金属阀门虽然经过长期的结构及材料的改进，但受金属材料属性的限制，仍不能长久适应如此高温、高磨损的恶劣工况。其使用寿命短、易泄露，大大影响了系统运行的稳定性。新兴的陶瓷阀门虽然耐高温磨损能力强，但是由于其成分通常为氧化物，容易在高温下与强还原性的金属发生氧化还原反应而失效，因此无法普适用于金属流系统中。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种自导通-封堵装置及高纯金属的浇铸系统。所述自导通-封堵装置和高纯金属的浇铸系统能够通过控制温度来实现“阀门”的开和关(导通和封堵)，且“阀门”使用过程中不存在损耗问题，同时不会因为“阀门”的材质而引入杂质，控制方便，能长时间使用。

本发明的构思是：在金属纯化系统、洁净浇铸系统中，最理想的控制金属流通断的介质就是相应的金属本身(如控制镁金属流的介质用金属镁本身来进行控制)。一方面勿需担心有任务不利化学反应发生，造成意外；另一方面对高纯金属的生产过程也不会引入污染。基于对拟通断处地结构设计和温度控制，本发明能够有效地控制金属流的通断。本发明将在连续液态高纯金属生产、连续金属洁净浇铸等重要工程问题的解决上发挥关键作用。

本发明的方案是，提供一种自导通-封堵装置，其特征在于，包括管体、温控装置和金属封堵物；

其中：所述温控装置与所述管体相连接，所述金属封堵物位于所述管体内部；

所述温控装置能够控制所述金属封堵物的温度，使之形成气液态或固态，以导通或封堵所述管体。

基于相同的技术构思，本发明的再一方案是，提供一种高纯金属的浇铸系统，包括供料装置、管路、所述自导通-封堵装置；所述供料装置用于加热金属，以提供金属来源，所述金属封堵物与所述金属来源为同一种金属；所述管路与所述供料装置相连通设置；所述自导通-封堵装置设置于所述管路中段。

本发明所述的自导通-封堵装置，用于控制金属流的通断，类似“阀门”作用。所述的高纯金属的浇铸系统，以所述自导通-封堵装置控制浇铸的“开-关”，以实现高纯金属的连续浇铸或连续生产。具体以镁金属为例，进行原理说明：

首先，自导通-封堵装置与供料装置(能够提供镁金属来源的装置，如熔融炉，当镁金属在熔融炉中加热时，可连续提供液态镁金属流和气态镁金属流)进行连接，而金属封堵物与金属流为同一种金属，即为固态镁金属(如此可大大降低引入杂质的可能性)，且金属封堵物提前置于管体内部形成封堵。

其次，当镁金属流进入管体，此时由于镁金属封堵物为固体状态，管体并未导通，由于温控装置能够控制所述金属封堵物的温度，所以此时对封堵物固态镁金属进行加热，使之液化，从而导通管体，使镁金属流出。

最后，当镁金属将要流出完毕时，通过温控装置进行降温，此时镁金属流温度降低，形成固态，重新封堵管体。

以上即为以镁金属为例，所述自导通-封堵装置和高纯金属的浇铸系统的工作原理。

优选地，所述温控装置包括控温线圈，所述控温线圈外套装于所述管体。