[发明专利]一种原镁精炼机械化浇铸系统及浇铸方法

权利要求书

1.一种原镁精炼机械化浇铸系统，其特征在于，包括依次布置的金属镁精炼生产线(1)、转液桶(2)、保温中间锅(3)、浇铸中间包(5)、液面保护系统(4)、链式铸造机及模具(6)；

所述转液桶(2)包括：桶体(7)、提梁(8)、杠杆(9)、起吊环(12)、控液杆(14)、控液堵头(17)、进出液口（18），所述桶体底部设置有进出液口（18），上部设置有提梁（8），所述提梁（8）顶部设置起吊环（12），所述提梁上焊接设置铰链（10），所述铰链通过销钉与杠杆（9）中部连接，所述杠杆（9）一端设置有长孔，所述长孔内滑动穿设销钉，所述杠杆（9）通过销钉与控液杆（14）上端连接，所述控液杆（14）下端设置控液堵头（17）；所述控液堵头（17）外壁与进出液口（18）的内壁密封配合；

所述保温中间锅（3）一侧底部设置有出液口（32），所述出液口为一端封闭的圆管形，所述出液口封闭端上部设置有钎孔（23），所述钎孔（23）的开关通过控液系统控制；所述钎孔高度距离所述保温中间锅（3）的底部20-300mm；

所述控液系统包括控液钎头（31）、控液钎杆（22）、控液杠杆（24）、杠杆控制丝杠及螺母机构（26）、丝杠旋转手轮（27）、锅口支架（28），所述控液钎杆（22）下端设置控液钎头（31），所述控液钎头（31）设置于钎孔内与钎孔形状相匹配；所述控液钎杆（22）上端通过销钉连接控液杠杆（24）头部长孔，所述控液杠杆（24）中部孔与锅口支架（28）的铰链部分通过销钉连接；所述控液杠杆（24）尾部通过杠杆控制丝杠及螺母机构（26）与锅口支架（28）尾端连接，杠杆控制丝杠及螺母机构（26）配置有丝杠旋转手轮及摇柄（27）；

所述保温中间锅（3）外部设置有保温炉（21），所述保温炉一侧设置有出液孔，所述出液孔位置与所述出液口（32）位置相对应，所述出液孔内设置有转液管（33），所述转液管（33）一端与出液口（32）的开口端内壁形状相匹配，所述转液管另一端设置于所述浇铸中间包（5）内液面下；

所述出液口（32）内壁中空部设置为锥度为1:2-25的内圆锥，所述转液管（33）一端设置为能够与出液口（32）内壁中空部封闭配合的圆锥形；

所述浇铸中间包（5）包括与镁液接触的中间包（34）、保温壳（36）、支架（37），所述中间包（34）与保温壳（36）之间设置有保温层；

所述保温中间锅（3）的锅口、浇铸中间包（5）的包口和链式铸造机（6）内设置液面保护系统（4）；

所述桶体内部还设有1-3层导向及加强支撑（15），对桶体（7）起到加强支撑作用；所述导向及加强支撑（15）中部设置有导向槽，所述控液杆（14）穿设于导向槽内，所述导向槽对控液杆（14）起到导向作用；

所述控液系统还包括焊接于保温中间锅（3）内壁的下导向（30）和安装于保温中间锅（3）锅口法兰上锅口支架（28）之间的上导向（29），所述下导向（30）对控液钎杆（22）及控液钎头（31）起导向与限位作用，所述上导向（29）对控液钎杆（22）起导向作用，所述上导向（29）和下导向（30）设置有导向槽，所述控液钎杆（22）穿设于导向槽内；

所述下导向（30）的导向槽内配置有内套，所述内套的外径小于下导向（30）的导向槽内径1-5mm。

2.根据权利要求1所述的一种原镁精炼机械化浇铸系统，其特征在于，所述桶体（7）外围焊接设置对桶体起到加强作用的加强筋（16）。

3.根据权利要求1所述的一种原镁精炼机械化浇铸系统，其特征在于，所述支架（37）上端设有开口作为保温壳（36）的中心轴的安装支点，下端设有轴承，承受轴向和径向双重载荷，从而保障整个浇铸中间包（5）在手柄的作用下以支架（37）上端的安装支点为轴心上下转动，以支架（37）下部的轴承为轴心左右转动。

4.根据权利要求1所述的一种原镁精炼机械化浇铸系统，其特征在于，所述进出液口（18）、出液口（32）内壁中空部、钎孔（23）内壁均为圆锥形。

5.使用权利要求1-4任一所述的原镁精炼机械化浇铸系统进行机械化浇铸的方法，其特征在于，通过如下步骤实现：

步骤1）将金属镁精炼生产线精炼得到纯净的镁液通过转液桶进入坩埚提取镁液；具体步骤包括：

1a).保温中间锅（3）安装于保温炉壳（21）中，提前预热保温中间锅到670~740℃；

1b).链式铸造机及模具（6）上的铸锭模具预热到90~300℃且喷涂好涂料；

1c).转液桶（2）、转液管（33）、中间包（34）提前预热到600~800℃；

步骤2）通过行车将转液桶中的镁液转运到保温中间锅，转动控液丝杠打开控液钎头，镁液从钎孔流进出液口，从出液口流出通过转液管进入浇铸中间包；具体步骤包括：

2a）.将提前预热到温的转液桶（2）用行车起吊工具吊运到精炼坩埚上方，下拉杠杆（9）提起控液堵头（17）后，将转液桶（2）缓慢放入精炼坩埚镁液中，防止转液桶（2）下降过快使精炼镁液溢出坩埚;

2b）.当转液桶（2）下降到桶体（7）上缘高于镁液面30~150mm，同时转液桶（2）的底部未触及锅底渣时，停止向下放转液桶（2），向上推起杠杆（9），使控液堵头（17）与进出液口（18）闭合;

2c）.用行车起吊工具吊起转液桶（2）及其中的镁液，吊运到液面保护系统（4）开始工作的保温中间锅（3）上方，缓慢放入；2b）~2c）过程中控液堵头（17）均处于关闭状态；

2d）.除第一次转液时保温中间锅（3）内没有液体，转液桶（2）的进出液口（18）暴露外，之后的转液过程，必须保障进出液口（18）位于保温中间锅（3）内镁液面以下；打开控液堵头（17），使转液桶（2）内的镁液进入保温中间锅（3）；随着保温中间锅（3）中镁液面上升，逐步吊起转液桶（2），并保障其下部的进出液口（18）一直处于保温中间锅（3）中镁液面以下；

2e）.转液桶（2）中的镁液释放完后，吊运转液桶（2）到精炼生产线（1）的精炼坩埚处开始下一批次的镁液转运；

步骤3）浇铸中间包动作使连续的镁液流非连续化进入链式铸造机的模具中；通过转动控制丝杠及螺母机构，经过控液杠杆控制控液钎杆的传动，调节控液钎头外圆锥与钎孔圆周面上内圆锥孔的间隙，从而控制出液口中液流大小与流速，以与铸造机及模具处铸造速度相匹配；具体步骤包括：

3a）.将预热好到670~740℃的中间包（34）和转液管（33）分别依次安装到垫有保温层的保温壳（36）中和保温中间锅（3）的出液口（32）上；

3b）.启动链式铸造机及模具（6），使铸锭模具开始运行，并打开液面保护系统（4）；

3c）.转动手轮摇柄（27）及丝杠（26），打开控液钎头（31），使镁液从保温中间锅（3）的出液口（32）流出，通过转液管（33）进入浇铸中间包（5）；此时浇铸中间包（5）的手柄处于上位；

3d）.当浇铸中间包（5）中镁液面达到浇铸中间包（5）的2/3位置时，操作浇铸中间包（5）的手柄向下，使出液口位于浇铸中轴线前一个模具，并随着模具的运动而运动，使镁液从浇铸中间包（5）中流入并注满铸锭模具；

3e）.当一个模具浇铸完成后，抬起手柄使液流中断，此时转液管（33）中流出的镁液在浇铸中间包（5）中储存；重复3d）中操作，浇铸下一个铸锭模具，进行“3d）-3e）-3d）--3e）……”的循环。