一种用于高纯镁的真空气氛熔化炉，包括控制机构、支撑架体和立式双层壳体，立式双层壳体的内部设置有主加热组件，顶部开设有进料口，在进料口处设有挡热阀，立式双层壳体的顶部还开设有真空组件连接口、惰性气体入口、添加剂入口和出料口，其中，真空组件连接口与外设的抽真空组件连接，惰性气体入口与外设的惰性气体气源连接，在立式双层壳体上还设有用于对其内部物料进行搅拌的内部多环搅拌组件。本实用新型专利技术通过对常规熔化炉结构和熔化工艺的改进，在相对较低的熔化温度和气氛保护条件下，实现对镁晶体节能、高效、高自动化程度和安全可靠性的熔化生产，以制备出高纯度的金属镁液体进行后续熔炼。液体进行后续熔炼。液体进行后续熔炼。
【技术实现步骤摘要】
一种用于高纯镁的真空气氛熔化炉
[0001]本技术涉及工业镁纯化设备
，具体的说是一种用于高纯镁的真空气氛熔化炉。
技术介绍
[0002]镁合金是以镁为原料的高性能轻型结构材料，比重与塑料相近，刚度、强度不亚于铝，具有较强的抗震、防电磁、导热、导电等优异性能，并且可以全回收无污染。镁合金质量轻，其密度只有1.7 kg/m3，是铝的2/3，钢的1/4，强度高于铝合金和钢，比刚度接近铝合金和钢，能够承受一定的负荷，具有良好的铸造性和尺寸稳定性，容易加工，废品率低，具有良好的阻尼系数，减振量大于铝合金和铸铁，非常适合用于汽车的生产中，同时在航空航天、便携电脑、手机、电器、运动器材等领域有着广泛的应用空间。
[0003]普通镁合金的主要缺点是耐腐蚀性差，某些环境中易在较短时间内因腐蚀使镁合金的功能失效，其中的杂质有害元素主要有Fe、Ni、Cu、Be、Si、Sr、Sb、Sn等，这些微量元素的存在直接影响镁合金的性能和使用寿命。
[0004]金属镁是镁合金的基体，国标金属镁中的镁含量为99.92-99.98%，但国标测量方法是仅测量部分杂质的含量，主要这些用于测量的部分杂质的元素含量在0.0001-0.02%之间，再用合金的总量减去几种测量杂质含量，默认为剩余的就是镁含量。实际上，由于金属镁中具有较多有害杂质，标准工业镁的实际镁含量是小于99.9%的。而含有有害杂质的镁合金在各项性能上均明显差于高纯镁金属制备的镁合金，即：在镁合金的制备过程中，如何先制备出纯度较高的高纯金属镁，再定量进行其他合金元素的添加，将直接影响成品镁合金的质量和性能。
[0005]目前，现有技术中用于熔炼金属镁的容器主要有低碳钢坩埚和不锈钢容器，这些设备在进行高纯金属镁的熔炼或熔化时通常存在以下几点显著缺陷：1、由于现有的熔化设备只在设备外部进行加热，导热效率低，热量损失大，而低碳钢坩埚和不锈钢容器在高温下存在自身抗腐蚀性差的，容器内易产生杂质污染镁金属的问题；2、镁金属的熔化过程通常在在空气中进行的，而高温下的金属镁由于化学性质活泼，很容易氧化，为了防止金属镁氧化，需要加入覆盖剂和氮气，而覆盖剂也会带来二次污染；3、现有的熔化设备熔化效率低，造成制备工艺周期长，且设备通常体积较大，安全性也无法保证。
[0006]因此，如何制备一种能够在镁晶体的熔化过程中，避免金属镁被氧化或二次污染，且能够对炉内金属镁中的杂质含量进行有效调控，自动化程度高，安全性好的真空气氛熔化炉，对于生产高纯镁来说实为必要。
技术实现思路
[0007]本技术的技术目的为：通过对常规熔化炉结构和熔化工艺的改进，在相对较低的熔化温度和气氛保护条件下，实现对镁晶体节能、高效、高自动化程度和安全可靠性的熔化生产，以制备出高纯度的金属镁液体进行后续熔炼。
[0008]本技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种用于高纯镁的真空气氛熔化炉，包括控制机构、支撑架体和设置在支撑架体上方的立式双层壳体，所述立式双层壳体的内部设置有主加热组件，该立式双层壳体包括内壳体和外壳体，在内壳体的侧壁外表面上绕设有用于进行辅助加热的电阻丝，在内壳体和外壳体之间还填充有保温材料，所述的主加热组件和电阻丝均与控制机构连接，在立式双层壳体的顶部开设有进料口，该进料口与工艺上游真空接收器的卸料口对接，且所述立式双层壳体的进料口和真空接收器的卸料口处均设置有用于控制其通断的真空阀，在进料口处位于真空阀下方的位置还设置有挡热阀，所述立式双层壳体的顶部还开设有真空组件连接口、惰性气体入口、添加剂入口和出料口，其中，真空组件连接口与外设的抽真空组件连接，惰性气体入口与外设的惰性气体气源连接，出料口处设置有出料管，该出料管的一端置于立式双层壳体内部金属液体液面的下方，出料管的另一端与工艺下游的真空镁合金熔炼炉或成型模具对接，且所述出料管上还设置有电控阀和计量泵，在立式双层壳体上还设置有用于对其内部物料进行搅拌的内部多环搅拌组件，所述的真空阀、挡热阀、抽真空组件、惰性气体气源、电控阀、计量泵和内部多环搅拌组件均与控制机构连接。
[0009]优选的，所述的进料口设置在立式双层壳体的顶部中心处。
[0010]优选的，所述的出料口设置在立式双层壳体内部的一侧。
[0011]优选的，所述的主加热组件包括竖直设置在内壳体内部的多个炉内加热管，该炉内加热管的下端延伸出内壳体至外壳体的内底面，并呈开口结构，在每个炉内加热管的内部均配设有一个呈倒U型的加热元件，且每个炉内加热管的下方还设置有一个支撑盖，所述的支撑盖上设置有用于固定加热元件的夹紧装置。
[0012]优选的，所述的炉内加热管竖直焊接在内壳体的下底面上，且多个炉内加热管在内壳体的内部均匀设置。
[0013]优选的，所述的内部多环搅拌组件由驱动电机和多环搅拌器组成，驱动电机设置在立式双层壳体的顶部，并与控制机构连接，多环搅拌器设置在立式双层壳体的内部，该多环搅拌器包括上下平行设置的多个水平环组和一根搅拌轴，每个水平环组均包括多个同心圆环，且所述的同心圆环均避开立式双层壳体内的主加热组件设置，在上下平行的同心圆环之间还连接有竖直固定杆，所述搅拌轴的上端延伸出立式双层壳体与驱动电机的输出轴连接，搅拌轴的下端连接在位于最上方的一个水平环组上，该位于最上方的水平环组上还呈辐射状设置有多个水平固定杆，且多个水平固定杆均焊接在搅拌轴上。
[0014]优选的，所述立式双层壳体中位于最上方的水平环组所处的水平面高于主加热组件顶端所处的水平面。
[0015]优选的，所述的多个水平固定杆为一体结构，且多个水平固定杆沿其所在圆圈的周向均匀设置。
[0016]本技术的有益效果：
[0017]1、本技术的一种用于高纯镁的真空气氛熔化炉，通过在内壳体的内、外部分别设置具有物料加热功能的主加热组件和辅加热电阻丝，实现了炉体内物料的高效、快速加热。整个加热过程不仅热传递效率和加热效率高，热量损失小，具有显著的节能功效，降低了熔化工艺的生产成本，更重要的是，由于整个炉体的热传递效率高，炉体的内外部无需为了达到内部物料的熔化温度而承受大大高于该熔化温度的高温，从而避免了其自身在高
温条件下的腐蚀以及对金属镁晶体的污染，进而保证了镁晶体熔化过程中的高纯度。
[0018]2、本技术的一种用于高纯镁的真空气氛熔化炉通过装置中添加剂入口、出料管、计量泵和电控阀等结构的设置，可在晶体镁的熔化过程中，对炉体内部金属镁液体的杂质含量进行检测和调控，使其满足后续工艺的纯度要求，可操作性强，安全可靠性好。
[0019]3、本技术的一种用于高纯镁的真空气氛熔化炉，通过独特结构的内部多环搅拌组件的设置，可在晶体镁熔化的过程中，对炉内的金属物料进行较好的均质，即能保证成品金属镁品质的均一性，又能在加入添加剂后，使添加剂与金属镁中的杂质充分接触和反应，并有利于反应产物的沉淀，在一定程度上大大提高了溶化后成品金属镁液体的纯度。
附图说明
[0020]图1为本技术的结构示意图；...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于高纯镁的真空气氛熔化炉，包括控制机构、支撑架体（1）和设置在支撑架体（1）上方的立式双层壳体，所述立式双层壳体的内部设置有主加热组件，该立式双层壳体包括内壳体（2）和外壳体（3），在内壳体（2）的侧壁外表面上绕设有用于进行辅助加热的电阻丝（4），在内壳体（2）和外壳体（3）之间还填充有保温材料（5），所述的主加热组件和电阻丝（4）均与控制机构连接，其特征在于：在立式双层壳体的顶部开设有进料口（6），该进料口（6）与工艺上游真空接收器（7）的卸料口对接，且所述立式双层壳体的进料口（6）和真空接收器（7）的卸料口处均设置有用于控制其通断的真空阀（8），在进料口（6）处位于真空阀（8）下方的位置还设置有挡热阀（9），所述立式双层壳体的顶部还开设有真空组件连接口（10）、惰性气体入口（11）、添加剂入口（12）和出料口，其中，真空组件连接口（10）与外设的抽真空组件（13）连接，惰性气体入口（11）与外设的惰性气体气源（14）连接，出料口处设置有出料管（15），该出料管（15）的一端置于立式双层壳体内部金属液体液面的下方，出料管（15）的另一端与工艺下游的真空镁合金熔炼炉或成型模具对接，且所述出料管（15）上还设置有电控阀（16）和计量泵（17），在立式双层壳体上还设置有用于对其内部物料进行搅拌的内部多环搅拌组件，所述的真空阀（8）、挡热阀（9）、抽真空组件（13）、惰性气体气源（14）、电控阀（16）、计量泵（17）和内部多环搅拌组件均与控制机构连接。2.根据权利要求1所述的一种用于高纯镁的真空气氛熔化炉，其特征在于：所述的进料口（6）设置在立式双层壳体的顶部中心处。3.根据权利要求1所述的一种用于高纯镁的真空气氛熔化炉，其特征在于：所述的出料口设置在立式双层壳体内部的一侧。4.根据权利要求1所述的一种用于高纯镁的真空气氛熔化炉，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：周森安，安俊超，李豪，郑传涛，
申请(专利权)人：西格马河南高温科技集团有限公司，
类型：新型
国别省市：
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