[实用新型]一种连续真空熔炼制备高纯镁合金的生产线设备

说明书

一种连续真空熔炼制备高纯镁合金的生产线设备，包括抽真空组件以及分别与抽真空组件连接的控制机构、加热挥发炉、镁蒸气过滤装置、冷却结晶器、真空接收器、晶体熔化炉、合金熔炼炉和合金成型装置，抽真空组件能够在控制机构的控制下，对加热挥发炉、镁蒸气过滤装置、冷却结晶器、真空接收器、晶体熔化炉、合金熔炼炉和合金成型装置的内部进行抽真空处理；本实用新型通过对镁合金生产线设备中冷却结晶器、真空接收器、晶体熔化炉和合金熔炼炉结构的改进，使其能够在全程真空和惰性气体保护的条件下，快速、高效、安全、自动化的完成超高纯度镁合金的生产，以制备出高品质和质量的高纯镁合金。

技术领域

本实用新型涉及工业镁合金制备装置技术领域，具体的说是一种连续真空熔炼制备高纯镁合金的生产线设备。

背景技术

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。

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。

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。因此，如何制备出高纯度的镁晶体，再将其熔化后进行镁合金的熔炼对于成品镁合金的性能来说尤为重要。

现有技术在生产镁合金的过程中，主要存在以下几点显著缺陷：1、用于熔炼金属镁或镁合金的容器主要有低碳钢坩埚和不锈钢容器，无论低碳钢坩埚，还是不锈钢容器在高温下自身抗腐蚀性差，容器内易产生杂质污染镁和镁合金；2、大多数情况下，金属镁的加热挥发和镁合金熔炼等过程均是在在空气中进行的，在高温下金属镁、金属铁、金属铝等常用金属均存在化学性质活泼的问题，很容易被空气氧化，在熔炼时，为了防止金属原料的氧化，通常需要在炉体上部加入覆盖剂，但隔氧性覆盖剂的加入会对炉体内的镁合金带来二次污染，影响其成品纯度和品质；3、现有的熔炼设备熔炼效率较低，且不能自动化连续生产，造成镁合金的成品制备工艺周期较长，且设备通常体积较大，安全性也无法保证。4、部分在真空条件下制造的镁合金，制造的工艺是间歇式操作，无法连续自动化生产，且工艺复杂，过程中混入杂质较多，且设备耗能较高，产量低。5、传统的镁合金制造工艺不能有效的解决二次污染问题，造成我国的高纯镁金产业远远落后于发达国家，据有关报道，国内75%的高档镁合金仍然依赖进口。

因此，如何对现有技术中的镁合金的生产线设备和工艺进行合理改进，使其能过高效、快速、稳定、安全的制备出高纯度的镁合金

实为必要。

实用新型内容

本实用新型的技术目的为：通过对镁合金生产线设备中冷却结晶器、真空接收器、晶体熔化炉和合金熔炼炉结构的改进，使其能够在全程真空和惰性气体保护的条件下，快速、高效、安全、自动化的完成超高纯度镁合金的生产，以制备出高品质和质量的高纯镁合金。