一种镁合金锭浇铸生产线及其生产方法与流程

本发明涉及镁合金生产领域，特别涉及一种镁合金锭浇铸生产线及其生产方法。

背景技术：

金属镁是二十世纪才发展起来的新型轻质耐腐蚀金属材料，具有比重低、单位重量强度大、化学稳定性高等优越性能，广泛应用于汽车制造业、轻工业、冶金工业、化学工业、电子工业和仪表制造业等。

白云石经过多道工序制成镁锭，浇铸是其中的重要工序之一，但目前在镁合金锭的浇铸生产过程中，主要存在下述问题：1）首先精炼炉中转移出的镁液杂质含量多，直接铸造镁锭易造成镁锭不合格率高；2）保温炉中的镁液液面高度会直接影响镁锭制造的厚度，镁液液面过低，扬尘大，真空泵打的力度就大，这样泵出的合金量就会少，造成铸件厚度达不到要求，因此真空泵何时启动，何时应从精炼炉转移镁液到保温炉，加入量为多少，都需要很高的要求。目前都是通过人工判断再操作，这样难免因人为失误造成镁液加入不及时，废品率高等问题；3）精炼铸造后的镁锭表面需要喷涂氮化硼，目前主要通过人工喷涂，其自动化程度不高，劳动强度大，生产效率低。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种镁合金锭浇铸生产线及其生产方法，本发明具有降低劳动强度，提高产品质量和生产效率的特点。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种镁合金锭浇铸生产线，包括精炼炉、转液真空泵、保温炉、浇铸真空泵和连铸机，所述保温炉依次分隔为转移腔、静置腔和浇铸腔三个腔，所述三个腔之间分别用隔板隔开，所述隔板的中间位置开有联通孔；

镁液通过所述转液真空泵从精炼炉转移至转移腔；

所述保温炉的静置腔内还设有液面平衡控制器，所述液面平衡控制器垂直插入静置腔内，所述液面平衡控制器包括三根探针，其中两根为回路探针，另一根为短路探针，所述三根探针的中部均分别包有绝缘皮套，所述绝缘皮套外还套有套管，所述套管通过连杆相连，所述三根探针按三角位置平行放置连接，针尖一致朝向下，垂直插入所述保温炉的静置腔内；所述两根回路探针的针尖平齐，通过镁液联通，连接至浇铸真空泵，构成回路；所述短路探针的针尖高于两根回路探针的针尖，通过继电器与转液真空泵连接；

浇铸腔内的镁液通过所述浇铸真空泵转移至连铸机；

所述连铸机的一侧上装有表面处理装置，所述表面处理装置包括喷涂支架、涂料桶及电炉平台，所述喷涂支架上装有导向杆和限位支架，所述导向杆上装有滑块，所述滑块上装有感应器，所述限位支架上设有两个位置可调的限位开关，所述感应器的感应头与限位开关可接触；所述涂料桶设在所述喷涂支架的上方，所述涂料桶通过管路连接喷涂头，所述管路上设有电磁阀；所述电炉平台设在所述喷涂支架的侧面，所述电炉平台上装有气缸，所述气缸的活塞杆末端与滑块连接，所述喷涂头也安装在活塞杆末端。

所述联通孔为两个圆孔，孔径为40cm~60cm大小，所述两个隔板上的联通孔在同一水平面上，但位置错开。

所述保温炉的炉腔上方盖有盖板，所述盖板上对应三个腔分别开有观察窗。

所述静置腔的盖板上设有固定件，所述液面平衡控制器还设有手柄，所述手柄与所述固定件配合连接。

所述连铸机与表面处理装置通过电路与PLC控制器相连。

所述涂料桶上设有搅拌装置。

一种镁合金锭浇铸生产线实施的生产方法，包括如下步骤：

步骤1、镁液在精炼炉中经过精炼后通过转液真空泵转移到保温炉的转移腔中，中间杂质少的镁液通过隔板中部的联通孔流入到静置腔中，再次分层后以同样方式流入浇铸腔中，此时浇铸腔中杂质较少的镁液，通过浇铸真空泵转移到连铸机的浇铸模具中进行浇铸镁锭；

上述转液真空泵和浇铸真空泵通过液面平衡控制器实施控制：浇铸工作时液面平衡控制器的三根探针垂直插入保温炉静置腔的镁液中，其中两根回路探针用于判断液面低位，另一根为短路探针，在镁液液面高至碰触到任一回路探针的针尖时联通电路，用于判断液面高位，两回路探针与浇铸真空泵连接，当保温炉中的镁液液面过低，两回路探针之间的回路断开，浇铸真空泵停止工作，继电器打开，转液真空泵启动，开始从精炼炉中转移镁液到保温炉中，当保温炉中的液面过高，短路探针被接通造成短路，继电器断开，则转液真空泵停止工作；

步骤2、连铸机设有浇铸机构，还设有表面处理机构，其中表面处理机构设在连铸机的一侧，连铸机带动浇铸模具中成型的镁锭转动到喷涂工位时停止，电磁阀打开，涂料桶中的氮化硼沿管路流入喷涂头，喷涂头开始喷涂，气缸启动，活塞杆带动滑块及喷涂头沿导向杆移动，当感应器碰触到限位开关时，气缸停止工作，电磁阀关闭，连铸机启动，将下一个浇铸模具内的镁锭转到喷涂工位，活塞杆回缩，带动喷涂头进行下一次喷涂工作。

本发明结构简单，使用方便，实现自动化浇铸及喷淋，降低人工操作强度，提高产品质量。

附图说明

图1是本发明实施例所述的镁合金锭浇铸生产流程示意图；

图2是本发明镁液浇铸浇铸保温炉结构示意图；

图3是本发明实施例所述的液面平衡控制器示意图；

图4是本发明实施例所述的表面处理装置示意图；

图5是本发明连铸机浇铸系统示意图。

图中：1保温炉炉腔、2液面平衡控制器、3、连铸机、4、涂料桶、5、电炉平台、6、喷涂头、7电磁阀、8管路、101转移腔、102静置腔、103浇铸腔、104隔板、105联通孔、106盖板、107固定件、201探针1、202探针2、203探针3、204绝缘皮套、205套管、206连杆、207手柄、31导向杆、32限位支架、51气缸、311滑块、312感应器、321限位开关、511活塞杆。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

如图1-5所示为本发明的优选方案，本发明提供的一种镁合金锭浇铸生产线，包括保温炉炉腔1、液面平衡控制器2和连铸机3, 保温炉炉腔1用两块隔板104依次分为转移腔101、静置腔102和浇铸腔103三个腔，隔板104的中间位置上均开有的圆形联通孔105，孔径为40~60cm，根据炉腔的容积设计，两块隔板上的联通孔5处在同一水平面上，但是左右位置错开，并不相通。炉腔1上还设有盖板106, 盖板106上对应三个腔的位置均开有观察窗，静置腔102上方盖板106上还设有固定件107。

镁液在精炼炉中经过精炼后通过转液真空泵转移到保温炉1中，上层及下层的镁液杂质较多，中间杂质少的镁液通过隔板104中部的联通孔105流入到静置腔102中，再次分层后以同样方式流入浇铸腔103中，此时浇铸腔103中的镁液杂质就很少，可通过浇铸真空泵转移到浇铸模具中进行浇铸镁锭。转液真空泵和浇铸真空泵工作的时间通过液面平衡控制器控制。

液面平衡控制器2有三根探针201、202和203，其中探针201和探针202为回路探针，探针203为短路探针，每根探针的中部都包有绝缘皮套204，皮套外套有套管205，连杆206固定连接套管205，用于将三根探针连接在一起，三根探针按三角位置平行放置连接，针尖一致朝向下，连接后探针201和探针202的针尖平齐，探针203的针尖高于探针201和探针202。液面平衡控制器2还设有手柄207，通过手柄207与静置腔102上方盖板上的固定件107相连，用于固定液面平衡控制器2，确保工作时液面平衡控制器2垂直，针尖向下插入静置腔102中。因三腔之间有联通孔105，三腔内的液面是齐平的。

浇铸工作时探针201和探针202垂直插入镁液中，探针201和探针202通过镁液联通为回路，用于判断液面低位，探针203作为短路探针，在镁液液面高至碰触到探针203的针尖时联通电路，用于判断液面高位。假设从精炼炉将镁液转移到保温炉静置的真空泵为转液真空泵，另一个从保温炉将镁液转移到浇铸机上的真空泵为浇铸真空泵，液面平衡控制器2插入保温炉腔1的静置腔102中，通过探针自动控制两个真空泵的启动和停止，探针201和探针202与浇铸真空泵连接，当保温炉中的镁液液面过低，探针201和探针202之间的回路断开，浇铸真空泵停止工作，继电器打开，转液真空泵启动，开始从精炼炉中转移镁液到保温炉中，当保温炉中的液面过高，探针203被接通造成短路，继电器断开，则转液真空泵停止工作。

连铸机设有浇铸机构，还设有表面处理机构，其中表面处理机构设在连铸机的一侧，包括喷涂支架3、涂料桶4和电炉平台5，喷涂支架3上水平安装有导向杆31和限位支架32，其中导向杆31上装有滑块311，滑块311上装有感应器312；限位支架32与导向杆31处在同一垂直平面上，可以安装在导向杆31的上方或下方，限位支架32上装有左右两个限位开关321，两个限位开关321位置可调，按镁锭的长度设计摆放位置；感应器312的感应头与限位开关321处在同一水平面上，移动到限定位置能碰触限位开关321但不与限位支架32接触。

涂料桶4设在喷涂支架3的上方，涂料桶4中设有搅拌装置，该搅拌装置通过电路与PLC控制器相连，不定时对涂料桶中的氮化硼进行搅拌，确保氮化硼液体溶度均匀，涂料桶4通过管路8连接喷涂头6，为了提高喷涂的效果，喷涂头6上可安装雾化喷嘴，管路8的中部设有电磁阀7。

电炉平台5设在喷涂支架3的侧面，可以是左侧也可以是右侧，电炉平台5上装有气缸51，气缸51的活塞杆511末端与滑块311连接，活塞杆511的末端还连接了喷涂头6。连铸机、限位开关321、气缸51、电磁阀7均通过电路与PLC控制器相连。浇铸的镁锭通过表面处理装置喷涂氮化硼进行表面处理，该表面处理装置设置通过PLC控制电路进行自动喷涂控制。

工作时，连铸机带动需要喷淋的镁锭转动到喷涂工位时停止，电磁阀7打开，涂料桶4中的氮化硼沿管路8流入喷涂头6，喷涂头6开始喷涂，气缸51启动，活塞杆511带动滑块311及喷涂头6沿导向杆31移动，当感应器312碰触到限位开关321时，气缸51停止工作，电磁阀7关闭，连铸机启动，将下一模具内的镁锭转到喷涂工位，活塞杆511回缩，带动喷涂头6进行下一次喷涂工作。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。