一種塊狀純鈦廢料的熔煉方法
【專利摘要】一種塊狀純鈦廢料的熔煉方法，本發(fā)明利用電子束冷床熔煉技術進行EB爐熔煉塊狀純鈦回收料，避免了廢料破碎，電極塊壓制，電極的焊制等工序，通過配料及增氧技術，提高回收料熔煉板坯的化學成分均勻性及成品牌號的可調控性，同時提高了塊狀廢料的利用率，縮短制造工藝流程、提高生產(chǎn)效率、降低成本，有效清除廢料中的高低密度夾雜，提高廢料回收熔煉的質量品質等，通過本發(fā)明獲得的鈦錠經(jīng)簡單少量的機械加工后，可直接用于熱軋板坯，提高了成品率，同時板坯平面度和直線度均優(yōu)于鍛造板坯。
【專利說明】一種塊狀純鈦廢料的熔煉方法
[0001]【【技術領域】】
本發(fā)明涉及一種塊狀純鈦廢料的熔煉方法，具體涉及一種采用EB爐熔煉塊狀純鈦廢料的方法。
[0002]【【背景技術】】
已知的,鈦材廣泛用于化工、石油、冶金、電力、船舶等工業(yè)部門，作為成本較高的一種材料，廢料回收是每個鈦加工企業(yè)控制成本的必須途徑，現(xiàn)有技術主要是通過真空電弧爐“VAR”進行回收熔煉，這種方法需要將塊狀鈦廢料破碎成屑狀并與海綿鈦混合，再壓制成電極塊，然后焊接，進行真空電弧爐“VAR”熔煉，不但原料加工費用高，而且壓制成電極時使用的比例也受限制，工序復雜，流程長，且廢料利用率低，廢料中的高低密度夾雜在VAR爐熔煉中很難清除，為回收料的使用埋下了隱患等，具體如下:
原材料:塊狀TAl回收料；
設備:VAC-150kg ；
回收料化學成分定義如下表所示“
【權利要求】
1.一種塊狀純鈦廢料的熔煉方法，其特征是:本發(fā)明所述的熔煉方法采用電子束冷床熔煉技術在EB爐內(nèi)熔煉塊狀純鈦廢料，具體步驟如下: 第一步、將回收料噴砂酸洗后待用； 第二步、在上步的基礎上，利用3.5~4.5mm厚的純鈦板焊制回收料箱； 第三步、在上步的基礎上，采用三明治裝料方法，將回收料分別裝入回收料箱中；第四步、在上步的基礎上，對回收料進行增氧，根據(jù)回收料牌號及成分制定相應化學成分基準，并根據(jù)重量計算出需要添加二氧化鈦重量，并制定成回收料二氧化鈦添加量對照表，對每個裝滿的回收料箱進行稱重，并根據(jù)重量在對照表中查出需要添加的二氧化鈦粉末重量，使用金屬篩網(wǎng)，沿回收料箱的高度方向均勻篩出二氧化鈦粉末，來回至少三個行程，使得回收料表面均勻分布二氧化鈦，之后用重量較輕的薄鈦板覆蓋在料箱表面，以防止真空泵將二氧化鈦粉末抽走； 第五步、在上步的基礎上，將裝滿回收料的回收料箱放入EB爐的棒料加料室中，然后將EB爐的電子束冷床爐的熔煉室、加料室和拉錠室抽真空至I X 10_2Pa~8X 10_2Pa，然后打開拉錠室板閥，將拉錠底墊升入水冷銅坩堝中，隨后每次加料都需重新進行放氣，上料，抽真空至I X KT2Pa~8 X KT2Pa ； 第六步、在上步的基礎上，打開EB爐的一號、二號、三號、四號、五號和六號電子槍，選擇電子束定位步驟，對各個電子槍工作狀態(tài)和頻閃觀察儀的清晰程度及角度進行確認；第七步、在上步的基礎上，將一號、二號、三號和四號、五號和六號電子槍GIP調至預熱步驟對熔化冷床、精煉冷床或溢流冷床中的鈦凝殼進行緩慢預熱使其緩慢膨脹； 第八步、在上步的基 礎上，待凝殼上形成熔池通道，開始將一號、二號、三號、四號、五號和六號電子槍GIP調至電流測試步驟，對電子槍所能夠達到的最大發(fā)射電流進行測試；第九步、在上步的基礎上，將一號、二號、三號電子槍GIP調至持續(xù)熔煉步驟，利用大電流對原料進行熔化； 第十步、在上步的基礎上，待鈦液流至坩堝處，將四號、五號和六號電子槍GIP調至填充坩堝步驟，先將坩堝底墊填充滿，將四號、五號和六號電子槍GIP調至持續(xù)熔煉步驟，然后開始自動拉淀； 第十一步、在上步的基礎上，在持續(xù)熔煉過程中，持續(xù)熔煉步驟內(nèi)五號和六號電子槍有專用的清邊圖形，不斷的對坩堝邊部進行掃描，以防止邊部生長的鈦冷凝物掉入坩堝中形成冷凝物夾雜，從而影響到板坯的內(nèi)部質量，該圖形經(jīng)過能量計算可以直接掃描在銅坩堝上，而不會傷害到銅坩堝； 第十二步、在上步的基礎上，若持續(xù)熔煉過程中，由于設備原因造成熔煉中斷，則將一號、二號、三號電子槍GIP調至預熱步驟，將四號、五號和六號電子槍GIP調至熔煉中斷持續(xù)加熱步驟，五號和六號槍對板坯頂部持續(xù)加熱，經(jīng)過能量計算，能夠保證坩堝內(nèi)鈦液保持合理的過熱度，待設備恢復后，接著持續(xù)熔煉，并且斷流接縫處不影響最終鈦錠的質量； 第十三步、在上步的基礎上，待拉錠長度達到需要的長度，停止進料，并關閉一號、二號、三號、四號電子槍，留五號和六號電子槍； 第十四步、在上步的基礎上，將四號、五號和六號電子槍GIP調至清邊步驟使用專用掃描圖形對坩堝流道及坩堝邊部進行清理，該圖形經(jīng)過能量計算，可以直接掃描在銅坩堝上，而不會傷害到銅坩堝；第十五步、在上步的基礎上，將四號、五號和六號電子槍GIP調至熱封頂步驟對板錠頂部進行熱封頂，使其緩慢冷卻，防止快速冷卻而造成內(nèi)部的縮孔縮松； 第十六步、在上步的基礎上，熱封頂完畢，所有電子槍停止工作，真空系統(tǒng)保持運行，板錠在拉錠室內(nèi)冷卻一定時間后，然后開爐放氣，進行出錠。
2.根據(jù)權利要求1所述的塊狀純鈦廢料的熔煉方法，其特征是:所述第一步中回收料的規(guī)格< 400mm X 400mm。
3.根據(jù)權利要求1所述的塊狀純鈦廢料的熔煉方法，其特征是:所述第二步中的回收料箱的規(guī)格為450mmX450 mmX 1600 mm,每個料箱可裝料約500kg回收料，回收料一般封存在Φ550.ιΧ980mm的海綿鈦桶中，每桶重量約200kg，以此估算三個回收料箱可裝入7.5桶回收料。
4.根據(jù)權利要求1所述的塊狀純鈦廢料的熔煉方法，其特征是:所述第三步中的三明治裝料方法，以三箱為基準放置塊狀純鈦回收料，每桶回收料均勻分散擺入三個回收料箱中，擺完一桶之后，再按同樣方法擺放另一桶回收料，直至回收料箱擺滿為止。
5.根據(jù)權利要求1所述的塊狀純鈦廢料的熔煉方法，其特征是:所述第四步中的金屬篩網(wǎng)為60目。
6.根據(jù)權利要求1所述的塊狀純鈦廢料的熔煉方法，其特征是:所述第五步中EB爐的型號為EBCHR 6/200/3600型電子束冷床爐。
7.根據(jù)權利要求1所述的塊狀純鈦廢料的熔煉方法，其特征是:所述第五步中EB爐中的六個電子槍，根據(jù)安 裝位置及設定的不同，一號和二號電子槍工作區(qū)域為熔煉冷床，三號和四號電子槍為精煉冷床，五號和六號電子槍為溢流冷床和一號二號結晶器，一號、二號和三號槍由一號電腦的GIP程序控制，四號、五號和六號槍由二號電腦的GIP程序控制,兩臺電腦的GIP程序有一定獨立性，根據(jù)實際需要分別選取提前設定的電子槍步驟。
8.根據(jù)權利要求1所述的塊狀純鈦廢料的熔煉方法，其特征是:所述十六步中板錠在拉錠室內(nèi)冷卻的時間為至少10個小時。
【文檔編號】C22B34/12GK104018002SQ201410241191
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權日:2014年5月30日
【發(fā)明者】朱俊杰, 穆曉輝, 吳勝男, 趙向宇 申請人:洛陽雙瑞精鑄鈦業(yè)有限公司