[实用新型]一种检测镁金属蒸发的装置

说明书

本实用新型涉及一种检测镁金属蒸发的装置。包括反应仓、中空连接管、密封组件和温度监测装置，其中：所述反应仓内部设置有反应腔室，所述反应仓的仓壁与所述反应腔室连通设置有穿孔，所述反应腔室内置反应物单质硅，所述反应仓与所述中空连接管的一侧导通连接，所述中空连接管的另一侧与所述密封组件连接；所述温度监测装置的温度监测端，依次穿过所述密封组件和所述中空连接管并插入至所述反应腔室，用于监测反应时所述反应腔室的内部温度。所述装置能够实时监测反应腔室内的温度变化，并以此作为依据，来精确判断镁金属是否蒸发完全，从而避免了对传统流量计造成损害。

技术领域

本实用新型属于金属领域，具体涉及一种检测镁金属蒸发的装置。

背景技术

镁因其低密度，高比强度和强还原性而在结构材料和冶金还原等领域有着广阔的使用前景，但是杂质的含量常常会影响镁的使用性能。比如镁中的铁和镍会提高镁合金的腐蚀速率；另外当镁作为还原剂时，这些杂质还会被引入到产品中，造成产品质量下降等问题。故为了提高镁的使用性能，市场对于高纯镁的需求非常迫切。

通过分析镁与镁中杂质(铁，锰，硅，铝等)的物理性质可知，镁的饱和蒸气压明显高于这些杂质的饱和蒸气压，因此通过蒸馏镁将镁与杂质分离是高纯镁生产的一种重要手段。

由于金属的蒸发速率公式可知，若真空度越低、温度越高，则金属的蒸发速率越快。为了提高生产效率，镁的蒸发过程一般都在高温和真空环境下进行。考虑到生产成本，必须要根据镁的蒸发过程来合理控制有效的加热时间。目前工业对于镁蒸发过程的判断通常基于经验，由于炉子的温控装置和炉内几何结构的影响，镁锭的蒸发时间常常不能准确预估，从而导致加热时间需要有充足的余量来覆盖整个蒸发过程，所以过量的加热时间严重导致生产效率的低下和能源的浪费，因此工业上迫切需要能够及时检测镁金属是否蒸发完毕的装置。

目前对于高温真空环境下，特别是在镁蒸气这种还原气氛下，除了保证镁蒸气的纯度外，如何判断蒸发过程的始末始终是一个难题。因为高温和真空环境下往往导致常规的流量计无法有效工作，而且镁蒸气作为强还原气氛还可能会对流量计结构造成破坏。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种检测镁金属蒸发的装置。所述装置能够实时监测反应腔室内的温度变化，并以此作为依据，来精确判断镁金属是否蒸发完全，从而避免了对传统流量计造成损害。

本实用新型的方案是，提供一种检测镁金属蒸发的装置，其特征在于，包括反应仓、中空连接管、密封组件和温度监测装置；所述反应仓内部设置有反应腔室，所述反应仓的仓壁与所述反应腔室连通设置有穿孔，所述反应腔室内置反应物单质硅，所述反应仓与所述中空连接管的一侧导通连接；所述中空连接管的另一侧与所述密封组件连接；所述温度监测装置的温度监测端，依次穿过所述密封组件和所述中空连接管并插入至所述反应腔室，用于监测反应时所述反应腔室的内部温度。

本实用新型所述的装置用于检测镁蒸发提纯时粗镁是否蒸发完全，其检测原理为：

镁蒸气与硅颗粒在一定条件下会发生化学反应，并于硅颗粒的表面形成Mg₂Si，反应式为：Mg(g)+Si(s)＝Mg₂Si(s)，且该反应为放热反应；另外，Mg₂Si在一定温度下又会发生吸热分解反应，分解为镁蒸气与硅，反应式为：Mg₂Si(s)＝Mg(g)+Si(s)，该反应为吸热反应。

本实用新型所述检测镁金属蒸发的装置，需要与能够提供气态“镁源”的装置配合使用。现以金属熔融气化炉作为提供气态“镁源”的装置来加以说明：

首先，先将本实用新型所述的装置嵌合插入金属熔融气化炉的出气孔顶部位置，而当粗镁在金属熔融气化炉内处于蒸发初期时，大量镁蒸气上升依次通过出气孔顶部位置以及仓壁穿孔，进入到反应腔室。