专利名称：一种复合材料结构的炼镁还原罐的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及金属镁冶炼用装置和特种铸造技术领域，特别属于一种复合材料结构的炼镁还原罐。
皮江法炼镁使用的还原罐，是炼镁生产工艺中的核心装置，它需要在1200度以上的火焰炉内长期连续使用。其性能应具有良好的抗高温氧化性，抗热腐蚀性，比较好的高温强度和真空密封性，较高的高温持久强度。
目前，国内各皮江法冶炼镁厂使用的还原罐材质大同小异，如国内鞍山钢铁集团公司西部铸钢厂制造的还原罐，多采用ZG3Cr24Ni7N、ZG3Cr24NiSiN、ZG3Cr24Ni7SiNRe为代表的合金钢，在使用过程中多发生罐体表面被氧化剥蚀大小不等的腐蚀坑，局部或大部分产生凹陷，弯曲、变形、裂纹等现象，实际使用的寿命只有60-90天，影响了冶炼镁生产。
中国专利ZL91110790，公告号1023085，名称为耐热铸钢还原罐的制造方法，公开了一种还原罐的材料组成C 0.2-0.4％、Si 1.0-1.5％、Mo 0.4-1.0％、P≤.035％、S≤0.035％、Cr 25-28％、Ni 6-8％，该种还原罐同样也存在上述还原罐的缺点。
国外，如日本太平金属公司制造的还原罐，采用高镍、铬合金TAH1008、TAH1011、SCH22，如TAH1009合金含铬26-30％、含镍14-16％，SCH22合金含铬23-26％、含镍20-23％。该还原罐实际使用寿命在200天左右，但由于大量使用昂贵的Cr、Ni合金，致使成本价格高昂，生产厂和炼镁厂均无利可图。
本实用新型的目的是提供一种复合材料结构炼镁还原罐，采用内层为刚玉层，外层耐热合金层，中间为两层过渡，提高了还原罐综合高温持久不变形的性能。
一种复合材料炼镁还原罐的结构，其特征在于复合材料炼镁还原罐由铸有对接法兰还原罐直管、封头及带螺孔的松套法兰构成；还原罐直管的壁由外层为合金层，内层为Al2O3刚玉支撑层，中间层为合金和Al2O3刚玉过渡层构成，还原罐直管一端设有与结晶器对接法兰，在直管端面上设有密封槽，在对接法兰外下面，直管的外侧装有带螺孔松套法兰；直管封头呈半圆形，在直管封头的开口端设有与直管连接的匹配连接螺纹，连接螺纹间装有密封件，直管螺纹与直管封头螺纹连接，外侧有焊接层密封；还原罐的带螺孔的松套法兰与结晶器(已知技术)的法兰由长帽螺钉连接，在还原罐直管端面的密封槽和结晶器法兰的端面密封槽内装有耐火胶泥填料。
这种三层结构是在熔炼反应罐中装入一种或三种以上粉状金属氧化物和铝粉，按比例置于熔炼反应罐内，经点燃而发生剧烈的氧化还原放热反应，使其金属氧化物和铝粉形成合金和Al2O3熔化物，将其熔化物倒入中间包，在熔炼反应罐档板限制流量的作用下，先流出合金熔化物，其次流出合金和Al2O3的混合熔化物，再流出Al2O3熔化物，经中间包水口流入型筒，型筒座落在卧式离心机上，在型筒的直管段上流入的熔化物，在卧式离心机的转动中，离心铸成还原罐的直管；直管封头是由立式离心机转动封头型腔而铸成。
本实用新型的特点是还原罐的外层耐热合金具有可焊性和较好的耐高温性能，内层Al2O3刚玉层负荷软化点比较高(大于1840℃)，在内壁形成一个支撑壳体，在1200-1300℃高温中支撑耐热合金层不变形；在内外层之间的过渡层，虽然耐热合金和Al2O3钢玉层在1200-1300℃时膨胀应力很大，由于这个中间过渡层的存在，应力得到缓解，内外层不开裂，使其保持一个整体。还原罐还具有高温持久强度高，使用寿命长达300-400天，生产工艺简单，生产一只罐可节电400-500度。
图1为还原罐结构示意图。
图2为还原罐与结晶器连接结构示意图。
以下结合附图详细描述复合材料结构的炼镁还原罐的实施例。
复合材料结构的炼镁还原罐，它是由铸有法兰10的还原罐直管4、封头1及带螺孔的松套法兰8构成(见
图1、2)；还原罐直管4的壁由外层5为合金层，内层7为Al2O3刚玉层，中间层6为合金和Al2O3刚玉过渡层构成，还原罐直管4一端设有与结晶器15对接法兰10，在直管端面上设有密封槽11，在对接法兰10外下面，直管4的外侧装有带螺孔松套法兰8；直管封头1呈半圆形，在直管封头1的开口端设有与直管连接的匹配连接螺纹9，连接螺纹间装有密封件2，直管螺纹与直管封头螺纹连接，外侧有焊接层3密封；还原罐的带螺孔的松套法兰8与结晶器15(已知技术)的法兰13由长帽螺钉14连接，在还原罐直管端面的密封槽11和结晶器法兰13的端面密封槽内装有耐火胶泥填料12。
这种三层结构是在熔炼反应罐中装入一种或三种以上粉状金属氧化物和铝粉及铁合金，按比例置于熔炼反应罐内，经点燃而发生剧烈的氧化还原放热反应，使其金属氧化物和铝粉形成合金和Al2O3熔化物，将其熔化物倒入中间包，在熔炼反应罐档板限制流量的作用下，先流出合金熔化物，其次流出合金和Al2O3的混合熔化物，再流出Al2O3熔化物，经中间包水口流入型筒，型筒座落在卧式离心机上，在型筒的直管段上流入的熔化物，在卧式离心机的转动中，离心铸成还原罐的直管；直管封头是由立式离心机转动封头型腔而铸成。
权利要求1.一种复合材料炼镁还原罐，其特征在于复合材料炼镁还原罐由铸有对接法兰还原罐直管、封头及带螺孔的松套法兰构成；还原罐直管的壁由外层为合金层，内层为Al2O3刚玉支撑层，中间层为合金和Al2O3刚玉过渡层构成，还原罐直管一端设有与结晶器对接法兰，在直管端面上设有密封槽，在对接法兰外下面，直管的外侧装有带螺孔松套法兰；直管封头呈半圆形，在直管封头的开口端设有与直管连接的匹配连接螺纹，连接螺纹间装有密封件，直管螺纹与直管封头螺纹连接，外侧有焊接层密封；还原罐的带螺孔的松套法兰与结晶器的法兰由长帽螺钉连接，在还原罐直管端面的密封槽和结晶器法兰的端面密封槽内装有耐火胶泥填料。
专利摘要本实用新型公开了一种复合材料结构的炼镁还原罐。其特征在于:复合材料炼镁还原罐由铸有对接法兰还原罐直管、封头及带螺孔的松套法兰构成,还原罐直管的壁由外层为合金层,内层为Al
文档编号F27B14/00GK2366813SQ9922305
公开日2000年3月1日 申请日期1999年3月13日 优先权日1999年3月13日
发明者曲智, 曲冬梅, 曲轶群, 曲轶众 申请人:曲智