[發明專利]一種對海綿鈦均勻增氧的裝置及其方法

有效

• 申請號: 201410062871.6
• 申請日: 2014-02-25
• 公開（公告）號: CN103820654A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 陳志強;李渤渤;劉茵琪;包淑娟;郭朋
• 申請（專利權）人: 洛陽雙瑞精鑄鈦業有限公司
• 主分類號: C22B34/12
• 分類號: C22B34/12;C22B9/05
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務所 41112
• 代理人: 陸君

【技術領域】

本發明涉及有色金屬冶金領域，具體涉及一種對海綿鈦均勻增氧的裝置及其方法。

【背景技術】

已知的，海綿鈦是鈦錠熔煉的原材料，為了達到特定的強度級別，鈦及鈦合金在熔煉過程中需要添加二氧化鈦進行增氧，本領域技術人員往往采用專用混料機先將海綿鈦與二氧化鈦混料，然后將混好的料進行壓塊及電極組焊，然后在電極熔煉過程中實現增氧，但由于粉末狀二氧化鈦在海綿鈦表面附著性差，容易局部偏聚，導致二氧化鈦添加不均勻及鈦錠氧偏析，有時甚至出現硬α冶金缺陷等，為了提高鈦錠氧元素均勻性，通常需要進行三次熔煉，這樣不僅流程長、效率低、成本高，依然無法徹底解決鈦錠均勻增氧的問題；此外，上述鈦錠增氧工藝也不能滿足先進EB熔煉高效生產、散料裝爐的要求；而要想控制鈦錠均勻增氧，可以通過控制海綿鈦均勻增氧實現。

申請人經過詳細檢索，目前還沒有發現通過加熱氧化實現海綿鈦均勻增氧的相關專利或文獻報道。

【發明內容】

為克服背景技術中存在的不足，本發明提供了一種對海綿鈦均勻增氧的裝置及其方法，本發明通過在加熱爐內設置電加熱輻射管和爐內風機，使加熱爐內混合后的氣體均勻的分別在加熱爐內，有效的解決了鈦錠均勻增氧的問題，并通過控制加熱爐的加熱溫度、加熱時間及通入的氣氛，在海綿鈦表面形成一層均勻氧化膜，實現穩定控制海綿鈦氧含量及均勻增氧目的，本發明具有流程短、效率高，可實現規模生產的優點。

為實現如上所述的發明目的，本發明采用如下所述的技術方案：

一種對海綿鈦均勻增氧的裝置，包括布料機構、加熱爐、氣氛預混器、氧分析儀、冷卻機構和傳送網帶，在所述加熱爐的內部間隔設有上下兩排電加熱輻射管，在兩排電加熱輻射管之間設有貫穿加熱爐進出口的傳送網帶，在上排電加熱輻射管上方的爐壁上設有爐內風機，在所述爐內風機的一側設有混合氣體輸入管，所述混合氣體輸入管連接氣氛預混器，所述氣氛預混器連接氧分析儀，氣氛預混器分別連接氧化氣氛輸入管路和保護氣氛輸入管路，在加熱爐4的進口端設有布料機構，在加熱爐的出口端設有冷卻機構11形成所述的對海綿鈦均勻增氧的裝置。

所述的對海綿鈦均勻增氧的裝置，所述加熱爐內設置的電加熱輻射管設置為一排時，電加熱輻射管設置在傳送網帶的上方。

所述的對海綿鈦均勻增氧的裝置，所述加熱爐的進口端與布料機構之間設有阻氣簾，所述阻氣簾設置在傳送網帶的上方。

所述的對海綿鈦均勻增氧的裝置，所述加熱爐的出口端與冷卻機構之間設有阻氣簾，所述阻氣簾設置在傳送網帶的上方。

一種對海綿鈦均勻增氧的方法，所述增氧的方法包括如下步驟：

第一步、首先將海綿鈦放置在傳送網帶上并由傳送網帶帶著海綿鈦進入布料機構，由布料機構使海綿鈦在傳送網帶均勻布料，然后由傳送網帶帶著海綿鈦進入加熱爐內；

第二步、接上步，開啟加熱爐，并設置加熱爐的溫度以及保溫時間，加熱爐的加熱溫度范圍為300～700℃，加熱時間范圍為10～60min；

第三步、接上步，設置加熱爐內的加熱氣氛，加熱氣氛氧氣濃度范圍為20～60%，此時增氧量越大則氧氣濃度越高，然后從氧化氣氛輸入管路通入氧化氣氛，從保護氣氛輸入管路通入保護氣氛，兩種氣氛在氣氛預混器中進行混合，然后通過氧分析儀上顯示的數據來調節氧化氣氛輸入管路及保護氣氛輸入管路的流量，進而實現加熱氣氛氧氣濃度控制；

第四步、接上步，混合后的氣氛經混合氣體輸入管送入加熱爐，加熱爐內設置的爐內風機增加氣氛對流，實現有效加熱區內加熱溫度及加熱氣氛的均勻性，進一步，在加熱爐入口及出口分別設置阻氣簾，同時加熱爐內加熱氣氛保持正壓，以隔離加熱爐外的氣體進入加熱爐內；

第五步、接上步，海綿鈦在加熱過程中其表面會形成一層附著性強的自生均勻氧化膜，此時通過調節加熱溫度、加熱時間及加熱氣氛中氧氣濃度，即可控制氧化膜的厚度，進而實現不同需求增氧的目標值；

第六步、接上步，海綿鈦在加熱爐內完成增氧目標值后，由傳送網帶帶著海綿鈦移動，海綿鈦經冷卻機構冷卻后即可。

所述的對海綿鈦均勻增氧的方法，所述第一步中的均勻布料，其布料寬度為300～1200mm，布料高度為13～80mm。

所述的對海綿鈦均勻增氧的方法，所述第三步中的氧化氣氛為氧氣或空氣，所述保護氣氛為氬氣。

采用如上所述的技術方案，本發明具有如下所述的優越性：