[發明專利]一種鑄造純鈹錠用鈹珠熔煉提純方法

有效

• 申請號: 201410148828.1
• 申請日: 2014-04-15
• 公開（公告）號: CN104195356B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 趙克俊;蘇峰;王戰宏;買學鋒;馮桂才;呂建偉;于偉;王治
• 申請（專利權）人: 西北稀有金屬材料研究院
• 主分類號: C22B35/00
• 分類號: C22B35/00
• 代理公司: 寧夏專利服務中心64100
• 代理人: 徐淑芬

技術領域

本發明涉及有色金屬生產技術領域，特別是涉及一種鑄造純鈹錠用鈹珠熔煉提純方法。

背景技術

金屬鈹作為一種有戰略意義的金屬，其良好的性能在國防和軍工上應用十分廣泛。金屬鈹的純度直接影響著各種性能，在鈹的冶煉過程和后續熔煉、加工過程中引入的各種雜質對鈹的性能有很強的副作用。

工業上廣泛地使用氟化鈹鎂熱還原法生產金屬鈹，還原反應結束后，過剩的氟化鈹和氟化鎂形成熔融物，金屬鈹浮于其表面呈珠狀。鈹珠取出以后，表面的爐渣可以用物理方法除去，但仍有一些雜質殘存于鈹珠的內部，造成鈹珠的雜質含量較多，所以，從凈化的角度出發對鈹珠進行熔煉提純是十分必要的。

目前，鈹珠進行熔煉提純方法采用感應電爐的熔煉方法，該方法存在難以取得適合于粉末冶金工藝中制屑工序需要的鑄錠，無法直接提供壓力加工用坯料，具體操作不容易實現，無法兼做廢金屬回收，防護設施復雜難以實行等不足之處。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺陷，提供一種可獲得高純度金屬鈹的鑄造純鈹錠用鈹珠熔煉提純方法。

為實現上述發明目的所采的技術方案為：

一種鑄造純鈹錠用鈹珠熔煉提純方法，其特征在于其工藝過程為：在真空熔煉爐中完成鈹珠的熔煉、保溫熔清和澆注。

所述鈹珠采用大、小鈹珠搭配配料的方式裝爐，其搭配配料比例為直徑 2mm以下 10%、直徑2～3mm 的30%、4～5mm的45%、5mm以上的15%。

上述真空熔煉爐的真空度為-0.086Mpa。

在上述熔煉的升溫過程中，向真空熔煉爐內沖惰性氣體。

在上述熔煉過程中通過操作手柄來傾斜氧化鈹坩堝進行助熔。

在上述熔煉過程中通入惰性氣體使真空熔煉爐內增壓至-0.080 Mpa。

上述保溫熔清是指在熔煉完成后保溫30分鐘。

上述熔煉采用分步加料的方式，待一次加料完全熔化后，保溫熔清，然后再加料熔煉，每次加料0.2Kg。

所述澆注是指按照8～10Kg/20～30秒的速度將爐內溶液澆入到模腔內。

本發明鑄造純鈹錠用鈹珠熔煉提純方法采用真空熔煉法，通過在熔煉過程中：

1、采用大、小鈹珠搭配配料、分步加料的方式，保證鈹珠順利熔化而產生“架橋”現象；

2、在鈹珠劇烈熔化反應時向爐內沖惰性氣體增壓，使金屬液的噴濺得到抑制，同時用傾斜坩堝的方式，確保已熔金屬液接觸到上部結殼部分，使其熔融。

3、在熔融后保溫一定時間，確保鈹珠完全熔化，使低熔點的雜質和氣體充分揮發和造渣；

4、澆注后加大爐體冷卻水，保證模具快速冷卻。

本發明的鑄造純鈹錠用鈹珠熔煉提純方法，易于取得適合于粉末冶金工藝中制屑工序需要的高純度鑄錠，可直接提供壓力加工用坯料，具體操作容易實現，可兼做廢金屬回收，防護設施相對簡單易行。

附圖說明

圖1為本發明鑄造純鈹錠用鈹珠熔煉提純方法的工藝流程圖。

具體實施方式

本發明鑄造純鈹錠用鈹珠熔煉提純方法，工藝過程為：

1、備料：鈹珠分檢、磁選、表面清潔處理，分檢、磁選的目的是防止鐵屑進入。

2、清爐：將氧化鈹坩堝清理，擦拭干凈。

3、裝爐：在真空熔煉爐中非真空狀態下進行，將石墨模具放到爐體中、鈹珠裝入坩堝。鈹珠按照大、小鈹珠搭配配料的方式裝爐：搭配配料比例為直徑 2mm以下 10%、直徑2～3mm 的30%、4～5mm的45%、5mm以上的15%。裝爐時先裝入直徑5mm以上的，接著直徑2mm以下，在直徑2～3mm的，鈹珠按順序放到坩堝內搗實，另一部分鈹珠直徑4～5mm的置于爐頂部加料倉內，待坩堝內完全熔化后再加入坩堝。

4、抽真空：合上爐蓋，連續抽真空至真空度-0.086Mpa。

5、熔煉：開變頻開關，為感應圈供電，供電控制流程如下，

10Kw/0.5h→20Kw/0.5h→30Kw/0.5h→40Kw/0.5h→50Kw。

6、沖氬：在熔煉過程中，功率40Kw時關閉真空閥，往爐內充入惰性氣體氬氣，使爐內真空度降至到-0.080Mpa。（準備加料）

7、加料：（加料倉內的鈹珠）功率降至20Kw開始加料， 按照0.2Kg/次的方式進行，一直到加料倉內的鈹珠加完。加料采用分步加料的方式，待一次加料完全熔化后，保溫熔清，然后再加料熔煉。

8、精煉：功率50Kw，適當提高真空，隨時觀察爐內情況，直至爐料中煙霧排放干凈。

9、保溫：熔煉結束后保溫溶清30分鐘。