專利名稱：一種銅鎂中間合金添加裝置及添加方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及銅鎂合金承力索生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其涉及一種銅鎂中間合金添加裝置及添加方法。
背景技術(shù)：
在銅鎂合金線桿的生產(chǎn)過程中，需要向銅液中添加銅鎂中間合金，以增強(qiáng)銅鎂合金線桿的性能?，F(xiàn)有技術(shù)中，銅鎂中間合金添加方法一般是1、在銅液表面覆蓋一層木炭以防止銅液吸氧；2、人工扒開部分木炭按比例將銅鎂中間合金丟入到銅液中，加完后將原來的木炭覆蓋到扒開處銅液上；3.再按比例向銅液中加入銅板，完成添加過程。但由于銅鎂中間合金的比重比銅液的比重小，銅鎂中間合金只停留在銅液的表層，很難沉入到銅液底部，從而導(dǎo)致以下問題
1、銅鎂中間合金在銅液中的分布極不均勻，表層銅液中鎂含量高，中層及底層鎂含量極低，達(dá)不到理論計算含量，同一爐次同一根線坯在一小時內(nèi)的銅鎂合金成分含量波動達(dá)2000ppm ；
2、由于銅鎂中間合金只停留銅液表面，銅鎂中間合金中的鎂元素容易揮發(fā)以及被氧化，因此鎂元素的燒損大，損失率達(dá)50%以上，導(dǎo)致目前只能配置鎂元素含量在3000ppm以下的低含量銅鎂合金線桿，無法配置鎂含量3000ppm以上的高強(qiáng)度高鎂含量合金桿，因此，很難滿足市場需求；
3、大量停留在銅液表面的鎂元素與氧反應(yīng)形成氧化渣，在銅板添加過程中部分氧化渣被帶入銅液，最后進(jìn)入線桿，導(dǎo)致銅鎂合金線桿在后續(xù)加工時表面產(chǎn)生大量毛刺，影響產(chǎn)品的合格率；
4、將銅鎂中間合金丟入銅液中時，引起銅液飛濺，操作人員很容易被飛濺的銅液燒傷，產(chǎn)生工傷事故，因而，操作起來非常危險和不便。因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種銅鎂中間合金添加裝置及添加方法，旨在解決現(xiàn)有銅鎂中間合金添加方法添加不均、易被氧化、影響產(chǎn)品合格率及操作不便的問題。本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種銅鎂中間合金添加裝置，其中，包括底座、支柱、塞棒、鐘罩、壓頭及橫臂，所述支柱及塞棒均連接在所述底座上，所述橫臂通過設(shè)置在所述塞棒上的壓頭橫向設(shè)置在塞棒上，所述橫臂的一端連接在所述支柱上，所述鐘罩連接在所述塞棒的下端，用于添加銅鎂中間
I=1-Wl o所述銅鎂中間合金添加裝置，其中，所述底座上還設(shè)置有用于對橫臂進(jìn)行限位的定位柱。
所述銅鎂中間合金添加裝置，其中，所述底座上還連接一所述塞棒穿過的套筒。所述銅鎂中間合金添加裝置，其中，所述鐘罩的材質(zhì)為石墨。所述銅鎂中間合金添加裝置，其中，所述塞棒的材質(zhì)為石墨。一種采用所述銅鎂中間合金添加裝置的銅鎂中間合金添加方法，其中，包括步驟
A、在銅液上方覆蓋一層木炭層，在所述木炭層上添加稱量好的銅鎂中間合金；
B、調(diào)節(jié)銅鎂中間合金添加裝置的位置，使鐘罩位于銅鎂中間合金的上方；
C、通過轉(zhuǎn)動橫臂使塞棒下移，并使鐘罩緩慢壓入到銅液底部，同時保持鐘罩靜置預(yù)定 時間；
D、通過轉(zhuǎn)動橫臂使鐘罩移出銅液的液面，使鐘罩與液面具有預(yù)定距離，完成銅鎂中間合金添加過程。所述銅鎂中間合金添加方法，其中，所述預(yù)定時間為5分鐘。所述銅鎂中間合金添加方法，其中，所述預(yù)定距離為200mm。有益效果本發(fā)明采用銅鎂中間合金添加裝置來添加銅鎂中間合金，可以使銅鎂中間合金完全進(jìn)入到銅液中任何位置，使得鎂元素能均勻分布于銅液中，徹底解決了鎂元素含量分布不均勻的問題，并且能使銅鎂合金線桿中鎂元素含量波動量在200ppm以內(nèi)；采用本發(fā)明的銅鎂中間合金添加方法可使鎂元素?zé)龘p在30%以下，通過上引法連鑄工藝生產(chǎn)出鎂含量3000ppm 8000ppm的銅鎂合金線坯；由于銅鎂中間合金被完全添加到了銅液的內(nèi)部，銅液表面難以形成氧化渣，使銅液表面無氧化渣雜質(zhì)，從而避免了線桿在后續(xù)加工中毛刺的產(chǎn)生；本發(fā)明解決了傳統(tǒng)銅鎂中間合金添加技術(shù)操作難度大、容易產(chǎn)生工傷事故的問題。


圖1為本發(fā)明銅鎂中間合金添加裝置較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明銅鎂中間合金添加方法較佳實施例的流程圖。圖3為采用本發(fā)明的方法制造的銅鎂合金線桿的鎂元素含量示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明提供一種銅鎂中間合金添加裝置及添加方法，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。請參閱圖1,圖1為本發(fā)明銅鎂中間合金添加裝置,如圖所示,包括底座150、支柱170、塞棒160、鐘罩100、壓頭180及橫臂190。上述結(jié)構(gòu)的位置及連接關(guān)系是所述支柱170及塞棒160均連接在所述底座150上，所述橫臂190通過設(shè)置在所述塞棒160上的壓頭180橫向設(shè)置在塞棒160上，所述橫臂190的一端連接在所述支柱170上，所述鐘罩100連接在所述塞棒160的下端，用于將銅鎂中間合金添加到銅液中。本發(fā)明通過控制鐘罩100來將銅鎂中間合金壓入至銅液中，鐘罩100優(yōu)選為耐高溫、耐腐蝕材料，例如石墨等。鐘罩100是由連接在鐘罩100上的塞棒160控制的，塞棒160上下移動帶動所述鐘罩100上下移動，控制所述塞棒160運動的裝置包括橫臂190及壓頭180，壓頭180將橫臂190與塞棒160進(jìn)行連接，橫臂190轉(zhuǎn)動時，在其壓力作用下，壓頭180推動塞棒160及鐘罩100上升及下降，橫臂190的一端連接在立柱170上，例如以固定的方式連接，從而使橫臂190的另一端能夠繞固定的一端進(jìn)行自由轉(zhuǎn)動，橫臂190是利用杠桿原理提升、下壓塞棒160和鐘罩100的,橫臂190的另一端最好能通過一定位柱200進(jìn)行定位及限位，使橫臂190下壓或上提到準(zhǔn)確位置。優(yōu)選的，所述底座150上還連接一用于所述塞棒160穿過的套筒140，塞棒160在套筒140內(nèi)進(jìn)行上下移動，套筒140的作用是保護(hù)塞棒160，并且使塞棒160的運動不會斜歪。進(jìn)一步，所述塞棒160的材質(zhì)優(yōu)選為石墨，利用其耐聞溫、耐腐蝕的性質(zhì)提聞塞棒的壽命及使用性能。
此外，本發(fā)明中，還可以對銅鎂中間合金添加裝置進(jìn)行改進(jìn)，在實際使用中發(fā)現(xiàn)塞棒的厚度如果較小的話，在壓入較多銅鎂中間合金時，其浮力阻力較大，鐘罩會開裂，并且由于鎂元素具有一定腐蝕性，塞棒會逐漸變細(xì)，影響使用，所以本發(fā)明還可適當(dāng)增加鐘罩厚度，增強(qiáng)鐘罩的強(qiáng)度，并且在塞棒上涂上一層耐腐蝕涂料，防止其變細(xì)。本發(fā)明提供的耐腐蝕涂料的配方包括按重量百分比計，82%溴化環(huán)氧樹脂，12%2，4，6-三(二甲基氨基甲基)苯酚，2. 4%石英粉，3. 6%耐鹽霧劑，配制出的耐腐蝕涂料耐腐蝕性能較好，且涂層致密、附著力、抗沖擊強(qiáng)度和韌性好。本發(fā)明中，還可在銅鎂中間合金添加裝置中增設(shè)一存儲裝置及添加裝置，所述存儲裝置用于存儲并放置銅鎂中間合金，所述添加裝置連接于所述存儲裝置，用于將存儲裝置中的銅鎂中間合金按照所需的添加量將銅鎂中間合金倒入到木炭層上方，從而無需人工將銅鎂中間合金添加到木炭層上方。較優(yōu)選的，所述存儲裝置為漏斗形狀，在所述存儲裝置的底部設(shè)置有一放料孔，所述放料孔設(shè)置有一電動開關(guān)，用于控制存儲裝置中的銅鎂中間合金是否放料，所述電動開關(guān)連接所述添加裝置，所述添加裝置中設(shè)置有一 MCU (微處理器控制單元)，所述微處理器控制單元接收用戶的指令控制電動開關(guān)的啟動與停止，然后控制存儲裝置的放料與否。進(jìn)一步，所述MCU連接一計時裝置，從而控制添加一定時間的銅鎂中間合金后，自動停止加料。進(jìn)一步，所述放料孔下端活動連接一散料裝置，所述散料裝置能夠?qū)~鎂中間合金均勻的分散在木炭層上，從而避免分散不均的問題，該散料裝置可以通過振動機(jī)構(gòu)來進(jìn)行抖動，從而達(dá)到分散銅鎂中間合金的目的。本發(fā)明提供的銅鎂中間合金添加方法，如圖2所示，包括步驟
S101、在銅液上方覆蓋一層木炭層，在所述木炭層上添加稱量好的銅鎂中間合金；本發(fā)明中的銅液是放置在感應(yīng)爐中，銅液上方覆蓋木炭層，添加銅鎂中間合金時，將感應(yīng)爐的爐蓋打開，將稱量好的銅鎂中間合金堆放在銅液上方的木炭層上；至于銅鎂中間合金的添加量可參照現(xiàn)有技術(shù)，不在此贅述。S102、調(diào)節(jié)銅鎂中間合金添加裝置的位置，使鐘罩位于銅鎂中間合金的上方；即調(diào)節(jié)銅鎂中間合金添加裝置在感應(yīng)爐上的位置，將鐘罩調(diào)整到需要剛剛添加的銅鎂中間合金上方，以便從上至下將銅鎂中間合金壓入到銅液中。S103、通過轉(zhuǎn)動橫臂使塞棒下移，并使鐘罩緩慢壓入到銅液底部，同時保持鐘罩靜置預(yù)定時間；此過程需要先關(guān)閉感應(yīng)爐爐蓋，然后壓緊、固定套筒，使得塞棒只能在套筒固定的范圍內(nèi)進(jìn)行上下運動，保證銅鎂中間合金被添加到準(zhǔn)確的位置。再往下轉(zhuǎn)動橫臂，將塞棒以及鐘罩緩慢壓入到銅液底部，即感應(yīng)爐的爐底，然后停止下壓，用限位柱將橫臂固定，保持鐘罩靜置預(yù)定時間。本發(fā)明優(yōu)選靜置時間為5分鐘，銅鎂中間合金靜置在銅液中5分鐘左右，即可使銅鎂中間合金完全熔入到銅液中，當(dāng)然在實際使用過程中，可以根據(jù)銅鎂中間合金的添加量適當(dāng)調(diào)整靜置時間。S104、通過轉(zhuǎn)動橫臂使鐘罩移出液面，完成銅鎂中間合金的添加過程；銅鎂中間合金完全熔入到銅液中后，再通過塞棒將鐘罩提出銅液的液面，使鐘罩離液面約200_左右，以方便進(jìn)行下一次的添加工序。在將鐘罩移出銅液的液面后，可以再重新將銅鎂中間合金放置在鐘罩的下方，然后繼續(xù)將鐘罩下壓到銅液底部，繼續(xù)下一次的添加工序，重復(fù)此步驟，并且調(diào)整鐘罩的位置，即可實現(xiàn)在銅液中均勻添加銅鎂中間合金的目的。通過上述方法將銅鎂中間合金添加至銅液后，制造出的銅鎂合金線桿表面質(zhì)量良 好，后續(xù)加工過程中表面也沒有毛刺，鎂元素的含量高、且分布均勻，經(jīng)取樣分析得出，通過本發(fā)明的銅鎂中間合金裝置制成的銅鎂合金線桿的鎂元素含量達(dá)到600ppnT8000ppm，提高了銅鎂合金線桿的強(qiáng)度。通過本發(fā)明解決鎂元素含量不均勻、鎂損耗大、易氧化結(jié)渣的問題，此外，還避免了人工投入銅鎂中間合金導(dǎo)致的高溫?zé)齻?、銅液飛濺燙傷的問題，保證了操作人員的安全。如圖3所示，圖3中示出了每2小時對制備出的銅鎂合金線桿進(jìn)行取樣分析得出的鎂含量的示意圖，連續(xù)10小時取樣分析后，從圖中可以看出鎂元素的含量波動量很小，基本上趨于平穩(wěn)，其最大波動量僅為40ppm。綜上所述，本發(fā)明采用銅鎂中間合金添加裝置來添加銅鎂中間合金，可以使銅鎂中間合金完全進(jìn)入到銅液中任何位置，使得鎂元素能均勻分布于銅液中，徹底解決了鎂元素含量分布不均勻的問題，并且能使銅鎂合金線桿中鎂元素含量波動量在200ppm以內(nèi)；采用本發(fā)明的銅鎂中間合金添加方法可使鎂元素?zé)龘p在30%以下，通過上引法連鑄工藝生產(chǎn)出鎂含量3000ppm 8000ppm的銅鎂合金線坯；由于銅鎂中間合金被完全添加到了銅液的內(nèi)部，銅液表面難以形成氧化渣，使銅液表面無氧化渣雜質(zhì)，從而避免了線桿在后續(xù)加工中毛刺的產(chǎn)生；本發(fā)明解決了傳統(tǒng)銅鎂中間合金添加技術(shù)操作難度大、容易產(chǎn)生工傷事故的問題。應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種銅鎂中間合金添加裝置,其特征在于,包括底座、支柱、塞棒、鐘罩、壓頭及橫臂, 所述支柱及塞棒均連接在所述底座上，所述橫臂通過設(shè)置在所述塞棒上的壓頭橫向設(shè)置在塞棒上，所述橫臂的一端連接在所述支柱上，所述鐘罩連接在所述塞棒的下端，用于添加銅鎂中間合金。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述銅鎂中間合金添加裝置，其特征在于，所述底座上還設(shè)置有用于對橫臂進(jìn)行限位的定位柱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述銅鎂中間合金添加裝置，其特征在于，所述底座上還連接一所述塞棒穿過的套筒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述銅鎂中間合金添加裝置，其特征在于，所述鐘罩的材質(zhì)為石墨。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述銅鎂中間合金添加裝置，其特征在于，所述塞棒的材質(zhì)為石墨。
6.一種采用如權(quán)利要求1所述銅鎂中間合金添加裝置的銅鎂中間合金添加方法，其特征在于，包括步驟A、在銅液上方覆蓋一層木炭層，在所述木炭層上添加稱量好的銅鎂中間合金；B、調(diào)節(jié)銅鎂中間合金添加裝置的位置，使鐘罩位于銅鎂中間合金的上方；C、通過轉(zhuǎn)動橫臂使塞棒下移，并使鐘罩緩慢壓入到銅液底部，同時保持鐘罩靜置預(yù)定時間；D、通過轉(zhuǎn)動橫臂使鐘罩移出銅液的液面，使鐘罩與液面具有預(yù)定距離，完成銅鎂中間合金添加過程。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述銅鎂中間合金添加方法，其特征在于，所述預(yù)定時間為5分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述銅鎂中間合金添加方法，其特征在于，所述預(yù)定距離為200mm。
全文摘要
本發(fā)明公開一種銅鎂中間合金添加裝置及添加方法，其中所述銅鎂中間合金裝置包括底座、支柱、塞棒、鐘罩、壓頭及橫臂，所述支柱及塞棒均連接在所述底座上，所述橫臂通過設(shè)置在所述塞棒上的壓頭橫向設(shè)置在塞棒上，所述橫臂的一端連接在所述支柱上，所述鐘罩連接在所述塞棒的下端，用于添加銅鎂中間合金。通過本發(fā)明的銅鎂中間合金裝置制成的銅鎂合金線桿的鎂元素含量達(dá)到600ppm~8000ppm，提高了銅鎂合金線桿的強(qiáng)度。通過本發(fā)明解決鎂元素含量不均勻、鎂損耗大、易氧化結(jié)渣的問題，此外，還避免了人工投入銅鎂中間合金導(dǎo)致的高溫?zé)齻?、銅液飛濺燙傷的問題，保證了操作人員的安全。
文檔編號C22C1/03GK102994789SQ20121051542
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月5日
發(fā)明者管桂生, 鄢明, 陳忠良, 攸駿, 李嘯東, 翟正洪, 李永祥 申請人:云南銅業(yè)股份有限公司