镁合金板坯铸造气体保护环的制作方法

本实用新型属于镁合金铸造设备领域，具体涉及一种镁合金板坯铸造气体保护环。

背景技术：

由于镁合金具有较为活跃的化学性能，在熔液状态或高温下，极易因为与空气、水等物质的接触，导致铸坯表面严重氧化，甚至产生燃烧或爆炸等安全事故。在已有的镁合金板坯连续或半连续铸造技术中，结晶器与二冷区紧密相连，且铸坯离开结晶器出口后就完全暴露在空气中，由此产生的问题有二：1.二冷区的冷却水、水蒸气以及空气容易通过结晶器冷却壁与铸坯坯壳之间自然产生的气隙进入结晶器内，存在严重安全隐患；2.离开结晶器出口的镁合金铸坯虽然已经凝固成型，但是温度仍然很高，与空气接触后会产生较为严重的氧化现象，影响表面质量。

技术实现要素：

针对现有技术存在的缺陷和不足，本实用新型的目的在于提供一种镁合金板坯铸造气体保护环，能够有效提高镁合金板坯连续铸造和半连续铸造安全性以及铸坯质量。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种镁合金板坯铸造气体保护环，包括固定在结晶器出口处呈环形的基体，所述基体内设置有气环；所述基体外壁上开设有进气孔，基体内壁环向紧密分布有若干用于喷射保护气的出气孔；所述气环均与出气孔、进气孔连通；所述出气孔开口方向为面向基体内部。

进一步的，所述出气孔开孔角度为沿高度方向±30°范围内。

进一步的，所述基体为矩形结构。

进一步的，所述基体表面预留有用于固定基体的止口。

进一步的，所述基体上均匀分布有若干用于固定的紧固螺栓深孔。

进一步的，所述基体内设置有至少一条气环，呈上下结构分布。

进一步的，所述出气孔直径为2～4mm，所述出气孔在基体内壁上按间距15～30mm等距排列。

进一步的，出气孔喷出保护气压力为：0.1MPa～0.6MPa。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：通过将气体保护环设置在结晶器出口处，利用基体内侧的进气孔喷射保护气，在出气孔的导向下，将保护气以一定的角度喷射到铸坯表面，形成保护，一方面隔绝二冷区的水、水蒸气、空气逆向进入结晶器内部，防止产生燃烧、爆炸等安全事故，另一方面阻止刚出结晶器的高温镁合金铸坯与空气接触，防止铸坯表面氧化。

进一步的，通过设置出气孔的开孔角度，使保护气能够将铸坯完全包裹，保证铸坯与空气隔离。

附图说明

图1为本实用新型气体保护环的结构示意图。

图2为本实用新型图1的A-A视图。

图3为本实用新型图2的B-B视图。

图4为本实用新型装配示意图。

其中：1为气环；2为进气孔；3为出气孔；4为止口；5为紧固螺栓深孔；6为基体；7为结晶器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述

参见图1-3，本实用新型提供的镁合金板坯铸造气体保护环，包括固定在结晶器出口处呈环形的基体6，基体6为与铸坯形状以及尺寸匹配矩形结构；所述基体6内设置有至少一条气环1，气环的数量可根据需要设置1条 或多条；当设置有两条及以上气环1时，呈上下结构分布；所述基体6外壁上开设有进气孔2，基体6内壁环向紧密分布有若干用于喷射保护气的出气孔3；所述气环1均与出气孔3、进气孔2连通；所述出气孔3开口方向为面向基体6内部，出气孔3开孔角度为沿高度方向±30°范围内。出气孔3直径为2～4mm，出气孔3在基体6内壁上按间距15～30mm等距排列。

所述基体6表面预留有用于固定基体6的止口4；基体6上均匀分布有若干用于固定的紧固螺栓深孔5。通过预留的止口4、紧固螺栓沉孔5，可以将基体6固定到结晶器出口与二冷区之间的相关位置。

出气孔3喷出保护气压力为：0.1MPa～0.6MPa。

工作原理：参见图4，本实用新型提供的气体保护环通过紧固螺栓固定在结晶器7的出口位置，气体保护环的基体6形状、尺寸与结晶器7出口配合一致。

保护气源经管路引入基体6的进气孔2内，然后导入基体6的气环1中，保护气经由气环1均匀分配到各出气孔3，在出气孔3的导向下，保护气以一定的压力和角度均匀喷射到铸坯表面，对铸坯形成气体保护。出气孔具体的开孔孔径、间距，随进气压力、保护气种类以及其他工艺参数而定。并且通过设计出气孔的开孔角度，能够保证保护气能够将铸坯完全包裹，保证铸坯与空气隔离。

本实用新型一般布置在结晶器出口位置，在结晶器与二冷区之间引入气体保护机制，将一定压力的保护气体自进气孔进入气环，然后沿各排气孔喷向镁合金铸坯表面，主要作用有两方面：一方面使该处形成正压，隔绝二冷区的水、水蒸气、空气逆向沿结晶器壁与铸坯坯壳间的气隙进入结晶器内，与熔融状态的镁液发生剧烈反应，防止产生燃烧、爆炸等安全事故；另一方面阻止刚出结晶器的高温镁合金铸坯与空气接触，防止铸坯表面氧化。

保护气体自本实用新型的进气口进入设备后，经由气环的分配，可以通 过出气孔均匀、多角度地喷向铸坯表面，为镁合金板坯连续或半连续铸造保驾护航。