[发明专利]镁合金牺牲阳极的半连铸制备装置与方法

说明书

技术领域

本发明涉及牺牲阳极制备领域，尤其涉及一种镁合金牺牲阳极的半连铸制备装置与方法。

背景技术

牺牲阳极的阴极保护法是一种防止金属腐蚀的方法，将还原性较强的金属作为保护极，与被保护金属相连构成原电池，还原性较强的金属作为负极发生氧化反应而消耗，被保护的金属作为正极就可以避免腐蚀。因为这种方法牺牲了阳极（原电池的负极）保护了阴极，因而叫做牺牲阳极（原电池的阴极）保护法，而被消耗的元件则成为牺牲阳极。

牺牲阳极的应用范围非常广泛，例如镁合金牺牲阳极适用于土壤环境中的各类钢质管道、储罐、构筑物等设施金属防腐蚀的阴极保护。现有技术的镁合金牺牲阳极的制备主要是先将镁熔化，然后加入配方中分量的合金，并均匀搅拌，然后倒入成型模具中，然后放置在通风处自然冷却，接着脱模，最后进行表面处理。这种制备方法因为是通过自然冷却，冷却速度较慢，一是导致镁合金牺牲阳极晶粒粗大，电保护性能较差，使用寿命缩短，如果后续采用热处理的方法来提高阳极性能，则会大大增加能耗，提高成本；其次由于阳极冷却时间长，间断生产，使得生产效率较低；再有，生产中需求的模具较多，每一种规格的阳极都必须配备多个模具，投入大，成本高。

发明内容

本发明所要解决的一个技术问题是：提供一种镁合金牺牲阳极的半连铸制备装置，采用这种制备装置制备镁合金牺牲阳极生产效率高、成本低且生产出来的产品电化学性能以及使用寿命提高。

本发明所采用的一种技术方案是：一种镁合金牺牲阳极的半连铸制备装置，它包括结晶器、能够升到结晶器内的升降装置以及多块用于将镁合金熔体固化时分割成具体长度的堵块，所述结晶器包括内胆以及外壳，所述内胆构成一个用于制备镁合金牺牲阳极半成品的垂直通孔，所述内胆与外壳之间设有供冷却水流动的腔体，且所述外壳上设有多个供冷却水流入腔体的进水孔，且所述外壳与内胆之间还设有供冷却水流出的出水口，所述升降装置顶部设有与所述垂直通孔滑配合的活塞，所述活塞横截面的尺寸与所述垂直通孔的横截面相配。

它还包括一个用于容置升降装置且供升降装置竖直移动的容置腔，且所述容置腔与垂直通孔同轴线。

所述出水口为设置在外壳与内胆下部连接处的一圈缝隙。

本发明所要解决的另一个技术问题是：提供一种采用上述制备装置的镁合金牺牲阳极的半连铸制备方法，采用这种制备方法制备镁合金牺牲阳极生产效率高、成本低且生产出来的产品电化学性能以及使用寿命提高。

本发明所采用的另一种技术方案是：一种镁合金牺牲阳极的制备方法，它包括以下步骤：

（1）、将镁锭进行预热，然后放入坩埚中熔炼使其成为熔体，之后将合金添加进熔体中搅拌均匀使之成为镁合金熔体；

（2）、将堵块放入结晶器内，使堵块置于升到结晶器底部的升降装置的活塞上，然后将步骤（1）制得的镁合金熔体倒入结晶器的垂直通孔内，并且持续向结晶器的腔体内通冷却水冷却流入结晶器垂直通孔内的镁合金熔体，使流入结晶器垂直通孔内的镁合金熔体固化成型，同时升降装置下降带动堵块下降；

（3）、当升降装置每下降一定值时，在结晶器垂直通孔内放入另一个堵块，然后升降装置继续下降，同时镁合金熔体持续倒入结晶器内，通过冷却水冷却使镁合金固化成型，这样持续多次，直到升降装置已经下降到设定的最低值之后停止倒入镁合金熔体以及停止通入冷却水，取出固化的镁合金熔体与堵块，每两个堵块之间固化的镁合金均为一个镁合金牺牲阳极。

将步骤（3）制备好的镁合金牺牲阳极进行表面处理以及后续组装。