浸沒式加熱鎂熔煉爐的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鎂熔煉爐，尤其是一種浸沒式加熱鎂熔煉爐，屬于鎂合金冶金技術領域。
【背景技術】
[0002]鎂及鎂合金是當今社會非常重要的原材料。我國雖然是鎂資源大國，其資源占世界總量的60%，但我國出口鎂錠和鎂合金錠的價格十分低廉，其中一個主要原因是我國鎂和鎂合金錠品質較差，附加值低，不能滿足國外對高品質鎂錠和鎂合金錠的技術要求。
[0003]鎂熔煉爐為鎂或鎂合金熔化的專用設備，目前我國鎂工業在熔煉鎂或鎂合金時大都是在開放或者半開放的鎂熔煉爐中進行，并采用連續通入含SF6或類似氣體作為保護氣體。大量使用保護氣體，不僅浪費能源，而且對環境、設備和人體具有很大危害。并且，鎂或鎂合金熔煉的坩禍多為低碳鋼，在開放或者半開放的鎂熔煉爐中通入保護氣體熔煉鎂或鎂合金時，空氣中的氧氣會進入坩禍并與高溫坩禍爐壁發生反應，造成坩禍壁氧化，不僅降低坩禍使用壽命，而且容易污染鎂液或鎂合金液，不利于獲得高品質的鎂液或鎂合金液。當前，為了減少對低碳鋼熔煉坩禍的腐蝕，多采用噴涂料的方法，然而涂料卻成了一個新的污染源，效果并不理想。
[0004]此外，當前使用的鎂熔煉爐大多數采用外熱式加熱，即通過外置熱源、電或者燃氣加熱鎂及鎂合金熔煉的坩禍，坩禍再將熱量傳遞給鎂或鎂合金。這種加熱方式熱效率極低，其熱效率低于20%，造成能源浪費，成本也相應較大。此外，外熱式加熱對于鎂熔煉爐的噸位也限制，一般采用外熱式加熱的鎂熔煉爐其內部鎂液或鎂合金液容量不會超過3噸，由于鎂熔煉爐噸位過小，一次性可以熔煉鎂或鎂合金的量相應有限，從而導致工作效率低下。
[0005]因此，為提高坩禍內鎂及鎂合金的品質，以適應高檔產品質量要求，同時為了提高鎂熔煉爐的噸位及加熱效率，必須對現有鎂熔煉爐進行改進。

【發明內容】

[0006]本發明提出了一種浸沒式加熱鎂熔煉爐，旨在解決鎂熔煉爐存在的熱效率低、熔煉噸位小、熔煉出的鎂或鎂合金品質低等一系列問題。
[0007]本發明的技術解決方案是:浸沒式加熱鎂熔煉爐，包括爐殼、分離式爐蓋、加料裝置、保護氣體輸入裝置和熔煉坩禍，所述熔煉坩禍內嵌于爐殼內部，所述分離式爐蓋蓋于爐殼上方，所述加料裝置和保護氣體輸入裝置均固定于分離式爐蓋上，且加料裝置和保護氣體輸入裝置的上端超出分離式爐蓋，加料裝置和保護氣體輸入裝置的下端位于分離式爐蓋以下的熔煉坩禍內部，另設有浸沒式加熱器和放流傳輸裝置，所述浸沒式加熱器與分離式爐蓋之間呈可拆卸方式固定連接，且浸沒式加熱器的上端超出分離式爐蓋，浸沒式加熱器的下端位于分離式爐蓋以下的熔煉坩禍內部；所述放流傳輸裝置貫穿爐殼和熔煉坩禍，且位于熔煉坩禍側面的底部，其一端位于熔煉坩禍內部，另一端位于爐殼外部。
[0008]進一步地，上述浸沒式加熱鎂熔煉爐，其中:所述分離式爐蓋上另設有一循環泵，該循環泵的上端超出分離式爐蓋，下端位于分離式爐蓋以下的熔煉坩禍內部。
[0009]進一步地，上述浸沒式加熱鎂熔煉爐，其中:所述浸沒式加熱器包括外殼套管和發熱電阻絲，所述外殼套管采用低碳鋼材料，所述發熱電阻絲套于外殼套管內部，且在外殼套管和電阻絲之間充填有氧化鎂粉。
[0010]更進一步地，上述浸沒式加熱鎂熔煉爐，其中:所述熔煉坩禍為用不銹鋼和碳素鋼復合材料制成的大噸位熔煉坩禍，且熔煉坩禍的截面為“U”型。
[0011]更進一步地，上述浸沒式加熱鎂熔煉爐，其中:所述加料裝置上設有第一擋板、第二擋板和通氣裝置，所述第一擋板和第二擋板均可伸縮地插入在加料裝置的內部，且二者處于不同的高度，所述通氣裝置的一端位于加料裝置內部，且位于第一擋板和第二擋板之間，另一端位于加料裝置的外部。
[0012]再進一步地，上述鋁材退火爐氮氣供給及控制裝置，其中:所述放流傳輸裝置包括不銹鋼管和電源，所述不銹鋼管和電源相連，且不銹鋼管的一端位于熔煉坩禍內部，另一端位于爐殼的外部。
[0013]再進一步地，上述鋁材退火爐氮氣供給及控制裝置，其中:所述保護氣體輸入裝置集成有壓力表、超壓放氣閥以及氣體分析儀。
[0014]本發明突出的實質性特點和顯著的技術進步主要體現在:
(1)本發明浸沒式加熱鎂熔煉爐對熔煉坩禍的噸位不再有限制，可以使用大噸位的熔煉坩禍，增大了鎂液或鎂合金液的容量，可以一次性熔煉更多的鎂液或鎂合金溶液，提高了工作效率；且熔煉坩禍采用不銹鋼和碳素鋼復合材料制成，結構上熔煉坩禍的截面為“U”型，有效解決了熱膨脹變形問題；
(2)浸沒式加熱器完全浸入鎂液或鎂合金溶液中，產生的熱量直接傳遞給鎂液，其熱效率高達70%，與外熱式加熱方式相比，大大提高了傳熱效率，“降本增效”的效果非常明顯；
(3 )循環泵使坩禍內鎂液或鎂合金液循環起來，把加熱器熱量迅速擴散，保證了鎂或鎂合金的熔化率，保證整個爐膛內鎂液活鎂合金的溫度均勻性，提高了鎂液或鎂合金液的品質；
(4)保護性氣體輸入裝置輸入保護氣體，同時利用氣體分析儀實時檢測坩禍內壓力和氣氛，根據需要向坩禍內補充保護性氣體，在保證安全生產的情況下，保護氣體使用量最少；
(5)加料裝置可以保證加料時隔斷空氣，其第一擋板和第二擋板之間通有保護氣體，提高鎂液或鎂合金液的品質；
(6)放流傳輸裝置利用鎂液或鎂合金液自重將其從熔煉坩禍通過不銹鋼管傳輸到下級鑄造平臺，不銹鋼管與電源相連，可以直接通入大電流使不銹鋼管自身發熱，防止不銹鋼管降溫從而影響鎂液或鎂合金液流動的情況發生。
【附圖說明】
[0015]圖1是浸沒式加熱鎂熔煉爐的結構示意圖。
[0016]圖中，各附圖標記的含義為:1一加料裝置，11一第一擋板，12—第二擋板，13—通氣裝置，2—保護氣體輸入裝置，3—浸沒式加熱器，4一循環泵，5—熔煉坩禍，6—分離式爐蓋，7—放流傳輸裝置，8—爐殼。
【具體實施方式】
[0017]以下結合附圖，對本發明的【具體實施方式】作進一步詳述，以使本發明技術方案更易于理解和掌握。
[0018]一種浸沒式加熱鎂熔煉爐，如圖1所示，包括爐殼8、分離式爐蓋6、熔煉坩禍5、加料裝置1、保護氣體輸入裝置2、浸沒式加熱器3和放流傳輸裝置7，熔煉坩禍5內嵌于爐殼8內部，分離式爐蓋6蓋于爐殼8上方，加料裝置1、循環泵4和保護氣體輸入裝置2均固定于分離式爐蓋6上，浸沒式加熱器3與分離式爐蓋6之間呈可拆卸方式固定連接。當分離式爐蓋6蓋于爐殼8上時，分離式爐蓋6和爐殼8之間緊密無縫隙，且使得加料裝置1、保護氣體輸入裝置2、循環泵4和浸沒式加熱器3的底部均位于分離式爐蓋6以下的熔煉坩禍5內部；當分離式爐蓋6吊起后，可以拆卸和更換浸沒式加熱器3。放流傳輸裝置7貫穿爐殼8和熔煉坩禍5，且安裝于熔煉坩禍5側面的底部，其一端位于熔煉坩禍5內部，另一端位于爐殼8外部。
[0019]浸沒式加熱器3包括外殼套管