[发明专利]一种锌合金的熔炼设备及其生产工艺

说明书

本发明公开了一种锌合金的熔炼设备及其生产工艺，该熔炼设备在使用过程中具体由三个系统组成，分别是加热熔炼系统、电磁感应搅拌系统和液压振动系统；其中加热熔炼系统由加热装置和壶形石墨坩埚组成，石墨坩埚的底部弧形结构上还设置有13个弧形凸起；石墨坩埚内盛装由锌合金熔化后构成的熔池及镍基软磁合金屑；电磁感应搅拌系统设置在加热熔炼系统正下方，由电磁感应装置和搅拌介质构成；液压振动系统由液压装置驱动，动力通过支撑臂传播至承托着石墨坩埚底部的固锁装置上。本发明适用于高端锌合金冶炼、电磁搅拌、高效除气、组织均匀稳定、维修维护方便。

技术领域

本发明涉及锌合金冶炼技术领域，尤其涉及一种锌合金的熔炼设备及其生产工艺。

背景技术

锌合金，即为以锌为基体加入其他元素而构成的有色合金。主要合金元素有铝、铜、镁等。锌合金熔点低、流动性好，易于进行塑性加工和焊接，并且耐大气腐蚀。按制造工艺分为铸造锌合金和变形锌合金。常用的铸造锌合金是锌铝铜镁系合金，其铸造工艺性能好，冷却速度对力学性能影响较小，多用于制造机械零件、玩具、装饰品、家用器具等。常用的变形锌合金有锌铝合金和锌铜合金。前者含铝4％～15％，为了提高合金的强度和硬度，还加有少量的铜、镁等合金元素。其强度较高，易成型，可代替部分黄铜或硬铝制造精密锻件。后者含铜0.7％～1.5％，铜可增加合金强度和冲击韧性，并降低塑性。锌铜合金适于制作日用五金制品或代替部分黄铜使用。此外，还有锌钛系、锌铅镉铁系变形锌合金。变形锌合金的供货状态有线材、板材、锻件或挤压件等。

以锌基合金而言，多元合金的工艺比三元合金要复杂许多；三元合金是可以通过一次熔炼产生，也采用二次熔炼工艺。由于二次熔炼的成本比一次熔炼的高，许多企业愿意采用一次熔炼工艺生产三元合金。多元合金是在三元合金的基础上多加了一种或几种合金成份，熔炼技术自然就要复杂许多，一般的熔炼技术水平想随意多加一种或几种元素，其实都是很有难度加入进去的，因此现有技术中的多元锌其合金通常是通过复杂的工艺和精密的控制多次熔炼而成。

锌合金压铸件最常见的缺陷是表面起泡，主要表征为铸件表面有突起小泡。现有技术中解决气孔缺陷的方法主要是在模具的改进上：主要研究方向为如何减少混入铸件内的气体量，通过改进模具尽量获取理想的液流，液流经过分流锥和浇道进入型腔，形成顺滑及方向一致的金属流，之所以一般采用锥形流道设计，是为了使浇流可以不断由浇口向内截面逐渐变小，液流受挤压自然排出部分气体，可达到一定的技术目的。进入模具后，混入的气体主要是由于湍流与金属液相混合而形成气孔，从金属液由浇铸系统进入型腔的模拟压铸过程的研究中，明显看出浇道中尖锐的转变位和递增的浇道截面积，都会使金属液流出现湍流而卷气，平稳的金属液才有利于气体从浇道和型腔进入溢流槽和排气槽，排出模外。

因此，市面上急需一种适用于高端锌合金冶炼、电磁搅拌、高效除气、组织均匀稳定、维修维护方便的锌合金的熔炼设备及其生产工艺。

发明内容

本发明旨在提供一种适用于高端锌合金冶炼、电磁搅拌、高效除气、组织均匀稳定、维修维护方便的锌合金的熔炼设备及其生产工艺。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种锌合金的熔炼设备的生产工艺，包括以下步骤：

S1：石墨坩埚的加工成型

①准备结晶质天然石墨、粘土和碳化硅骨架熟料；