[实用新型]一种实验室用镁合金气体保护熔炼炉

说明书

技术领域

本实用新型属于冶金实验设备技术领域，特别涉及一种实验室用镁合金气体保护熔炼炉。

背景技术

由于镁合金具有密度小、比强度高、比弹性模量大、散热好、减震性高、承受冲击载荷能力大、耐有机物和碱的腐蚀性好等性能，在航空、航天、运输、化工等领域具有美好的应用前景，因此得到了各大院所、研究机构的广泛研究。然而，由于实验研究较工业实践应用规模小，至今未能有专门为镁合金熔炼相关研究开发的镁合金熔炼炉。目前，各大院所、研究机构所使用的镁合金研究用熔炼炉大多是采用传统铝合金研究用熔炉做简单改造替代，不能满足镁合金熔炼的特点。

镁合金在高温环境下，化学活性极其活泼。与氧接触后，液态镁或高温固态镁的表面很容易产生一层疏松氧化膜，这种氧化膜的产生不但不会对新鲜镁产生保护作用，而且还为进一步氧化镁熔体或固态镁提供了通道，加剧了氧化。。对于镁溶液，由于镁合金增气压较高，容易在表面产生镁蒸汽，镁氧化放出的热量在氧化表面聚集，引燃镁蒸汽，会引发燃爆事故。每年各实验室的镁合金燃爆事故层出不穷。因此，无论从实验室安全还是从提升实验室镁合金熔炼质量出发，都应该在熔炼镁合金时增加对镁合金溶液表面的保护。

目前实验室用镁合金熔炼炉其炉膛大多为多孔氧化铝陶瓷内衬，其结构疏松，强度不高。而镁合金熔炼中会使用到低碳钢或者不锈钢材料作为坩埚内衬，其重量较重，在熔炼过程的氧化程度高，会经常取出进行清理。在取出过程中难以避免会碰伤或损坏炉膛。此外，不致密的炉膛还会导致保护气体从炉膛泄露，增加保护气体用量，并有可能损坏炉体中外漏的电子元器件。

中国发明专利(申请号：02136199.1)提出了一种多级复合精华功能的镁合金熔炉，主要用于镁合金的精炼以及旧料回收再生处理。其构造较为复杂，也不适用于实验室镁合金熔炼原材料大多比较洁净，无需进行高强度精炼的特点，尤其是建造成本过高。

中国发明专利(专利号：ZL200510059000.x,ZL200610089498.9)提出一种真空熔炼方法和真空镁合金熔炉，提出在坩埚上部抽真空后，反充入一定浓度和压强的保护气体可有效防止镁合金的氧化，其防氧化效果较好，但真空及保压结构复杂，同样不适用于低成本实验室研究。中国实用新型专利(CN102052838A,CN102052836A,ZL200620035018.6)其特征在于在钢制熔炼坩埚底部加装漏液检测探头，通过漏液检测探头控制钢制坩埚与炉膛间隙之间的漏液情况，并在漏液发生的情况下开通保护气体，对其漏液进行保护防止其燃烧产生事故。

中国实用新型专利(ZL200620102523.8)其特征在于水平开启炉盖，工频加热方式等，具有典型的工业应用特征，不满足实验室小型、低成本应用特征。CN203286888U提出的全密闭式镁合金真空熔炼炉，强调其全密闭特征下的磁力耦合搅拌。CN203848668U提出了一种工业镁合金熔炼炉的砌筑方法。

上述发明或者实用新型在精炼、真空保护、漏液或者在炉盖开启，炉内熔体搅拌，甚至炉体砌筑方面做出改进，但是没有关注实验室镁合金熔炉的小型、易用、功能多变的特征，使其在应用到研究院所、研究机构实验室时，使用、维护成本过高。所以上述设备几乎无法在实验室获得应用。因此有必要针对实验室镁合金熔炼的特点，采用新型低成本炉体结构，保证镁合金实验过程中的熔炼稳定性，安全性以及减少对周边电子元器件的损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种实验室用镁合金气体保护熔炼炉，已解决现有熔炼炉的在实验室应用中的缺陷。

本实用新型的技术方案是，一种实验室用镁合金气体保护熔炼炉，所述熔炼炉具有炉盖和炉壳，炉壳内具有炉膛，在炉膛内还设有坩埚，

在所述熔炼炉炉口还设有用于将保护气体输送到镁合金熔体表面的气帘发生装置，

在所述炉壳壳壁上装设有控温热电偶、保护气体输入口和加热电极，

所述气帘发生装置通过所述的保护气体输入口与外部的保护气体输入装置相连。

所述气帘发生装置被集成安装在位于炉口的炉膛顶部，处于炉顶钢板下方，由侧面开孔金属管制成。

所述的炉膛是内侧高导热高密度炉膛。