專利名稱：一種金屬鎂熔液或者鎂合金熔液過濾材料與過濾器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種金屬鎂熔液或者鎂合金熔液的過濾材料與過濾器。
背景技術：
鎂合金由于具有較小的密度(是實用結構金屬中密度最小的一種)使其在許多場 合具有十分顯著的優勢。特別是在航空、航天、以及汽車、摩托車、高速/輕軌列車等交通工 具輕量化方面具有難以替代的優勢。構件的密度小可以節省能源，在高速運動的場合還具 有慣性小的優勢，這對于交通工具的啟動和制動具有顯著作用。 但是金屬鎂在熔化過程中不可避免地發生氧化燃燒，并且產生的氧化鎂等夾雜物 彌散懸浮在鎂液中。生產實踐證明，如果這些夾雜物不徹底去除，將顯著降低鎂合金力學性 能和耐腐蝕性能。 目前金屬鎂以及鎂合金的生產都是采用坩堝爐熔化、覆蓋劑保護和精煉劑精煉。 覆蓋劑的主要作用是減少熔煉過程中金屬鎂的氧化燃燒；精煉的主要作用是去除熔煉過程 中產生的氧化鎂以及其它產物等雜質。精煉劑精煉的原理是碎末狀的精煉劑撒到金屬鎂 或者鎂合金液面時，精煉劑熔化，在攪拌作用下變成液滴并被帶入鎂合金熔液內，由于熔融 的精煉劑對鎂合金熔液中的氧化鎂等夾雜物具有良好的潤濕和吸附能力，精煉劑液滴吸附 氧化鎂等夾雜物后體積長大、熔點升高而固化，最后實現金屬鎂以及鎂合金熔液與熔液中 的氧化鎂等夾雜物分離。在精煉工藝參數控制以及操作正確條件下，絕大部分夾雜和熔劑 液滴可以有效地去除，使鎂液的潔凈度達到標準要求。但是由于在精煉攪拌操作中精煉劑 液滴與夾雜物相遇吸附是個隨機現象，即使在精煉工藝參數控制和操作正確條件下也不可 能徹底清除夾雜物，尤其在精煉工藝參數控制以及操作不當，往往導致夾雜物和溶劑含量 超標，從而顯著降低鎂合金的力學性能和耐腐蝕性能。
發明內容
本發明的目的是提供一種吸附和阻擋金屬鎂熔液或者鎂合金熔液的夾雜物的過 濾材料。 本發明的再一個目的是提供一種吸附和阻擋金屬鎂熔液或者鎂合金熔液中的夾 雜物的過濾器，使金屬鎂熔液或者鎂合金熔液得到純凈化。 本發明的又一個目的是提供一種金屬鎂熔液或者鎂合金熔液的過濾器安裝在制
備金屬鎂或鎂合金的設備中的應用。 為實現上述目的，本發明采取以下技術方案 —種金屬鎂熔液或鎂合金熔液的過濾材料，該過濾材料是下述金屬和合金中的至 少一種形成的切屑、絮團和絲網中的一種或幾種；所述的金屬為鉻、錳、鈮或鉭；所述的合 金為鉻、錳、鈮和鉭中的兩種以上組成的合金，或高鉻鋼。 在本發明的金屬鎂熔液或鎂合金熔液的過濾材料中，所述的切屑是車、銑或刨的 機械加工形成的碎片。實際上這些碎片基本都是呈螺旋彈簧狀或者絮團狀，既不是碎末，也不會是大塊狀；也就是說只要是車、銑或刨的機械加工形成的切屑和絮團，就能滿足過濾要 求 在本發明的金屬鎂熔液或鎂合金熔液的過濾材料中，所述的絮團是由所述的金屬 和合金中的至少一種形成的絲所組成的無規律團成的團狀物。 在本發明的金屬鎂熔液或鎂合金熔液的過濾材料中，所述的金屬或合金的絲網就 是由所述的金屬和合金中的至少一種形成的絲所編成的網。 —種金屬鎂熔液或者鎂合金熔液的過濾器，在高鉻鋼或者低碳鋼制成的容器中， 充填過濾材料，該過濾材料是下述金屬和合金中的至少一種形成的切屑、絮團和絲網中的 一種或幾種；所述的金屬為鉻、錳、鈮或鉭；所述的合金為鉻、錳、鈮和鉭中的兩種以上組成 的合金，或高鉻鋼；所述的容器分別設有進口和出口，并且在進口處和出口處分別設有遮蓋 進口和出口的擋板，該擋板是由多孔高鉻鋼板、多孔低碳鋼板、高鉻鋼絲網和低碳鋼絲網中 的任意一種制成。有關絲網的網孔的尺寸應該以保證切屑和絮團不被鎂合金熔液沖走為 準，多孔高鉻鋼板和多孔低碳鋼板的孔徑、及鉻鋼絲網和低碳鋼絲網的網孔徑一般可設在 1 8mm范圍，如果網孔徑大于8mm，有恐切屑會被鎂合金熔液沖走，與此相對應的是切屑的 最小外形尺寸也要選擇大于8mm的切屑；對于網孔徑為1 3mm絲網來說，是完全能阻擋絮 團不被鎂合金熔液沖走。 在本發明的金屬鎂熔液或者鎂合金熔液的過濾器中，所述的切屑是車、銑或刨的 機械加工形成的碎片。 在本發明的金屬鎂熔液或者鎂合金熔液的過濾器中，所述的絮團是由所述的金屬 和合金中的至少一種形成的絲所組成的無規律團成的團狀物。 在本發明的金屬鎂熔液或者鎂合金熔液的過濾器中，所述的金屬或合金的絲網就 是由所述的金屬和合金中的至少一種形成的絲所編成的網，所述的金屬或合金的絲網的形 狀為板片狀，其板片的厚度為0. 8 60mm，并位于容器中的進口和出口的擋板之間。板片外 周的形狀是與容器的內側壁形狀相匹配的形狀，如，容器為圓筒狀，該容器的內側壁也為圓 筒狀，板片狀金屬或合金的絲網的外周形狀為圓形，板片狀的金屬或合金的絲網以過盈配 合或過渡配合的方式裝在圓筒狀的容器內。 本發明的金屬鎂熔液或者鎂合金熔液的過濾器的應用，將本發明的過濾器安裝在
制備金屬鎂或鎂合金的設備中的輸送管道上，其中，所述的過濾器的進口和出口分別與輸
送管道相連接；或是將本發明的過濾器安裝在制備金屬鎂或鎂合金的熔煉設備中的輸送泵
入口或者澆鑄出口上，其中，在所述的過濾器安裝在輸送泵入口的情況下，過濾器連同輸送
泵浸沒于熔煉坩堝內的金屬鎂或鎂合金熔液中，使過濾器的進口與熔煉坩堝的金屬鎂或鎂
合金熔液相連通，過濾器的出口與輸送泵入口相連接；在所述的過濾器安裝在澆鑄出口的
情況下，過濾器的進口與澆鑄出口相連接，過濾器的出口與鑄型的澆鑄進口相連接。 金屬鎂熔液或者鎂合金熔液在澆注成型前通過本發明的過濾材料制成的過濾裝
置，達到金屬鎂以及鎂合金熔液的純凈化；過濾器材質是高鉻鋼、鉻、錳、鈮、鉭或者由鉻、
錳、鈮、鉭組成的合金的切削、絲網、絮團，或者這些金屬與合金的切削、絲網、絮團的混合物。 過濾器主要由上述金屬或者合金的切削、絲網、絮團或者它們的混合物與高鉻鋼 或者低碳鋼制成的容器、2個擋板構成，這些切削、絲網、絮團或者它們的混合物均勻地充填在高鉻鋼或者低碳鋼制成的容器中，該容器分別有一個入口和一個出口 ；2個擋板分別設 置在入口處和出口處，2個擋板是采用多孔的高鉻鋼板與低碳鋼板或者高鉻鋼與低碳鋼的 絲網制成，主要作用是為了防止上述切削、絲網、絮團或者它們的混合物從入口和出口處脫 離該容器。 金屬鎂熔液或者鎂合金熔液的過濾方法是金屬鎂或者鎂合金熔液在重力或者熔 液輸送泵壓力的作用下，由過濾器的入口進入，從過濾器出口流出，利用上述金屬或者合金 的切削、絮團、絲網或者它們的混合物對金屬鎂以及鎂合金熔液中的氧化鎂和熔劑等夾雜 物的吸附和阻擋作用，使金屬鎂或者鎂合金熔液得到純凈化。 在本發明的金屬鎂熔液或者鎂合金熔液的過濾器中，容器的形狀沒有限定，優選 是圓筒形狀，以便于和管道連接。所述的容器為底部和頂部是敞口的圓筒形狀，所述的進口 和出口的擋板是與圓筒的內徑相同的圓盤。 本發明所使用的高鉻鋼，該高鉻鋼的鉻含量大于13重量％ ;本發明所使用的低碳 鋼。該低碳鋼的碳含量小于0.25重量％。
本發明的優點是 本發明的過濾器材質是金屬和合金中的至少一種形成的切屑、絮團和絲網中的一 種或幾種。其中，切屑、絮團和絲網均是車、銑或刨的機械加工形成的碎片、絲等。由碎片、 絲制成的過濾材料成本低、達到變廢為寶的目的。本發明是利用機械加工形成的碎片、絲等 的過濾材料對金屬鎂或者鎂合金熔液中的氧化鎂和熔劑等夾雜物的吸附和阻擋作用，使金 屬鎂或者鎂合金熔液得到純凈化。
圖1為裝有切屑過濾材料的管道式過濾器的結構示意圖。其中，圖1 (a)為裝有切 屑過濾材料的管道式過濾器的分解結構示意圖；圖l(b)為裝有切屑過濾材料的管道式過 濾器的組裝結構示意圖。 圖2為裝有絮團過濾材料的管道式過濾器的結構示意圖。其中，圖2(a)為裝有絮 團過濾材料的管道式過濾器的分解結構示意圖；圖2(b)為裝有絮團過濾材料的管道式過 濾器的組裝結構示意圖。 圖3為裝有絲網過濾材料的管道式過濾器的結構示意圖。其中，圖3(a)為裝有絲 網過濾材料的管道式過濾器的分解結構示意圖；圖3(b)為裝有絲網過濾材料的管道式過 濾器的組裝結構示意圖。 圖4為裝有切屑過濾材料的篩網式過濾器的結構示意圖。其中，圖4(a)為裝有切 屑過濾材料的篩網式過濾器的分解結構示意圖；圖4(b)為裝有切屑過濾材料的篩網式過 濾器的組裝結構示意圖。 圖5為裝有絮團過濾材料的篩網式過濾器的結構示意圖。其中，圖5(a)為裝有絮 團過濾材料的篩網式過濾器的分解結構示意圖；圖5(b)為裝有絮團過濾材料的篩網式過 濾器的組裝結構示意圖。 圖6為裝有絲網過濾材料的篩網式過濾器的結構示意圖。其中，圖6(a)為裝有絲 網過濾材料的篩網式過濾器的分解結構示意圖；圖6(b)為裝有絲網過濾材料的篩網式過 濾器的組裝結構示意圖。
具體實施例方式
如圖1-3和圖4-6所示，圖1-3所示的管道式過濾器的結構和圖4-6所示的篩網 式過濾器的結構是相同的，其不同點是，篩網式過濾器的直徑和長度分別大于管道式過濾 器的直徑和長度；另一個不同點是，管道式過濾器主要應用在金屬鎂熔液或者鎂合金熔液 的輸送管道中，而篩網式過濾器主要應用在金屬鎂熔液或者鎂合金熔液的輸送泵入口或者 澆鑄出口上。 如圖1-3和圖4-6所示，本發明的過濾器主要由過濾材料2，與高鉻鋼或者低碳鋼 制成的容器3，和2個高鉻鋼或者低碳鋼制成的擋板1、4構成。其中，過濾材料2是金屬和 合金中的至少一種形成的切屑、絮團和絲網中的一種或幾種，均勻地充填在高鉻鋼或者低 碳鋼制成的容器3中，該容器3分別有一個進口 5和一個出口 6 ;2個擋板1、4分別設置在 進口 5處和出口 6處，2個擋板1、4是采用多孔的高鉻鋼板與低碳鋼板或者高鉻鋼與低碳鋼 的絲網制成，主要作用是為了防止切屑、絮團或絲網等從入口和出口處脫離該容器。
如圖1-3所示，圖1為裝有切屑過濾材料的管道式過濾器的結構示意圖；圖2為裝 有絮團過濾材料的管道式過濾器的結構示意圖；圖3為裝有絲網過濾材料的管道式過濾器 的結構示意圖。即圖1、圖2和圖3除了裝有過濾材料的種類不同之外，其結構是相同的。 管道式過濾器安裝在制備金屬鎂或鎂合金的設備中的輸送管道上，其中，所述的過濾器的 進口和出口分別與輸送管道相連接。 如圖4-6所示，圖4為裝有切屑過濾材料的篩網式過濾器的結構示意圖；圖5為裝 有絮團過濾材料的篩網式過濾器的結構示意圖；圖6為裝有絲網過濾材料的篩網式過濾器 的結構示意圖。即圖4、圖5和圖6除了裝有過濾材料的種類不同之外，其結構是相同的。 篩網式過濾器的進口 5與熔煉坩堝中的金屬鎂熔液或者鎂合金熔液連通，或者篩網式過濾 器的進口 5與金屬鎂熔液或者鎂合金熔液澆鑄出口相銜接；篩網式過濾器的出口 6與金屬 鎂熔液或者鎂合金熔液的輸送泵入口相連接，或者篩網式過濾器的出口 6與鑄型的澆鑄入 口相銜接。金屬鎂熔液或者鎂合金熔液的過濾方法是金屬鎂熔液或者鎂合金熔液在重力或 者熔液輸送泵壓力的作用下，由過濾器的進口 5進入，從過濾器出口 6流出，利用切屑、絮團 或絲網等過濾材料2對金屬鎂熔液或者鎂合金熔液中的氧化鎂和熔劑等夾雜物的吸附和 阻擋作用，使金屬鎂熔液或者鎂合金熔液得到純凈化。
權利要求
一種金屬鎂熔液或鎂合金熔液的過濾材料，其特征在于該過濾材料是下述金屬和合金中的至少一種形成的切屑、絮團和絲網中的一種或幾種；所述的金屬為鉻、錳、鈮或鉭；所述的合金為鉻、錳、鈮和鉭中的兩種以上組成的合金，或高鉻鋼。
2. 根據權利要求1所述的金屬鎂熔液或鎂合金熔液的過濾材料，其特征在于所述的 切屑是車、銑或刨的機械加工形成的碎片。
3. 根據權利要求1所述的金屬鎂熔液或鎂合金熔液的過濾材料，其特征在于所述的 絮團是由所述的金屬和合金中的至少一種形成的絲所組成的無規律團成的團狀物。
4. 根據權利要求1所述的金屬鎂熔液或鎂合金熔液的過濾材料，其特征在于所述的 金屬或合金的絲網就是由所述的金屬和合金中的至少一種形成的絲所編成的網。
5. —種金屬鎂熔液或者鎂合金熔液的過濾器，其特征在于在高鉻鋼或者低碳鋼制成 的容器中，充填過濾材料，該過濾材料是下述金屬和合金中的至少一種形成的切屑、絮團和 絲網中的一種或幾種；所述的金屬為鉻、錳、鈮或鉭；所述的合金為鉻、錳、鈮和鉭中的兩種 以上組成的合金，或高鉻鋼；所述的容器分別設有進口和出口，并且在進口處和出口處分別 設有遮蓋進口和出口的擋板，該擋板是由多孔高鉻鋼板、多孔低碳鋼板、高鉻鋼絲網和低碳 鋼絲網中的任意一種制成。
6. 根據權利要求5所述的金屬鎂熔液或者鎂合金熔液的過濾器，其特征在于所述的 切屑是車、銑或刨的機械加工形成的碎片。
7. 根據權利要求5所述的金屬鎂熔液或者鎂合金熔液的過濾器，其特征在于所述的 絮團是由所述的金屬和合金中的至少一種形成的絲所組成的無規律團成的團狀物。
8. 根據權利要求5所述的金屬鎂熔液或者鎂合金熔液的過濾器，其特征在于所述的 金屬或合金的絲網就是由所述的金屬和合金中的至少一種形成的絲所編成的網，所述的金 屬或合金的絲網的形狀為板片狀，其板片的厚度為0. 8 60mm，并位于容器中的進口和出 口的擋板之間。
9. 權利要求5所述的金屬鎂熔液或者鎂合金熔液的過濾器的應用，其特征在于將權 利要求5所述的過濾器安裝在制備金屬鎂或鎂合金的設備中的輸送管道上，其中，所述的 過濾器的進口和出口分別與輸送管道相連接；或是將權利要求5所述的過濾器安裝在制備 金屬鎂或鎂合金的熔煉設備中的輸送泵入口或者澆鑄出口上，其中，在所述的過濾器安裝 在輸送泵入口的情況下，過濾器連同輸送泵浸沒于熔煉坩堝內的金屬鎂或鎂合金熔液中， 使過濾器的進口與熔煉坩堝的金屬鎂或鎂合金熔液相連通，過濾器的出口與輸送泵入口相 連接；在所述的過濾器安裝在澆鑄出口的情況下，過濾器的進口與澆鑄出口相連接，過濾器 的出口與鑄型的澆鑄進口相連接。
全文摘要
一種金屬鎂熔液或鎂合金熔液的過濾材料與過濾器。該過濾材料是下述金屬和合金中的至少一種形成的切屑、絮團和絲網中的一種或幾種；所述的金屬為鉻、錳、鈮或鉭；所述的合金為鉻、錳、鈮和鉭中的兩種以上組成的合金，或高鉻鋼。一種金屬鎂熔液或者鎂合金熔液的過濾器，在高鉻鋼或者低碳鋼制成的容器中，充填本發明的過濾材料；容器分別設有進口和出口，并且在進口處和出口處分別設有遮蓋進口和出口的擋板，該擋板是由多孔高鉻鋼板、多孔低碳鋼板、高鉻鋼絲網和低碳鋼絲網中的任意一種制成，其中，多孔高鉻鋼板和多孔低碳鋼板的孔徑、及鉻鋼絲網和低碳鋼絲網的網孔徑均小于1mm。本發明是利用機械加工形成的碎片、絲等的過濾材料對金屬鎂或者鎂合金熔液中的氧化鎂和熔劑等夾雜物的吸附和阻擋作用，使金屬鎂或者鎂合金熔液得到純凈化。
文檔編號C22B9/02GK101791504SQ20091007793
公開日2010年8月4日 申請日期2009年2月4日 優先權日2009年2月4日
發明者張奎, 張鴻金, 徐玉磊, 李興剛, 李永軍, 賈廷慶, 馬鳴龍 申請人:北京有色金屬研究總院