[發(fā)明專利]利用溶解氣體上浮法去除金屬夾雜物的方法及增壓真空感應(yīng)爐精煉裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610180580.6
• 申請日: 2016-03-28
• 公開（公告）號: CN105779699B
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 任忠鳴;李曉飛;郭西良;侯淵;余建波
• 申請（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號: C21C7/072
• 分類號: C21C7/072;C22B9/05
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

1.一種利用溶解氣體上浮法去除金屬夾雜物的方法，其特征在于：利用產(chǎn)生微氣泡的方法，由氫氣或氬氣、氦氣和氫氣的混合氣體形成金屬液表面的氣氛，使金屬液處于設(shè)定氣壓的氣氛中，或向金屬液中輸入氫氣或氬氣、氦氣和氫氣的混合氣體，通過對金屬液進(jìn)行0.5～1小時保溫，使金屬液中溶解氣體達(dá)到飽和，然后快速降低金屬液表面的氣壓，使溶解氣體在金屬液中的夾雜物上異質(zhì)形核并長大，夾雜物被形成的微氣泡上浮帶到金屬液表面，使得夾雜物富集到金屬液表面而被去除，實(shí)現(xiàn)對金屬液的精煉；用產(chǎn)生微氣泡的方法進(jìn)行金屬液溶解氫氣時，控制金屬液外部的氣體壓力不高于8atm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用溶解氣體上浮法去除金屬夾雜物的方法，其特征在于：利用產(chǎn)生微氣泡的方法，對金屬液進(jìn)行夾雜物去除時，適用于高合金鋼精煉。

3.一種如權(quán)利要求1的方法所使用的增壓真空感應(yīng)爐精煉裝置，包括感應(yīng)爐(3)，其特征在于：在所述感應(yīng)爐(3)內(nèi)部爐腔中設(shè)有精煉坩堝(8)和澆注模殼(5)，所述精煉坩堝(8)內(nèi)容納待處理的金屬液(9)或金屬材料，通過加熱線圈(10)為所述精煉坩堝(8)內(nèi)的金屬液(9)或金屬材料提供熱能，所述澆注模殼(5)的上口設(shè)有漏斗口(4)，所述感應(yīng)爐(3)的爐殼具有承壓結(jié)構(gòu)，所述感應(yīng)爐(3)的爐殼上設(shè)有加料口(1)、真空泵連接管(7)、進(jìn)氣口(11)和觀察口(2)，所述加料口(1)設(shè)置于所述精煉坩堝(8)敞口的上方，待精煉的金屬材料能通過所述加料口(1)添加到所述精煉坩堝(8)內(nèi)，所述真空泵連接管(7)與真空泵連接，通過真空泵抽取所述感應(yīng)爐(3)內(nèi)的氣體，通過所述進(jìn)氣口(11)向所述感應(yīng)爐(3)內(nèi)輸入設(shè)定種類的氣體，使所述精煉坩堝(8)內(nèi)金屬液表面形成具有設(shè)定氣體種類和設(shè)定氣體壓力的氣氛，通過所述觀察口(2)能觀察所述精煉坩堝(8)內(nèi)金屬液表面的狀態(tài)，利用產(chǎn)生微氣泡的方法，首先通過真空泵抽取感應(yīng)爐(3)內(nèi)的空氣，然后關(guān)閉真空泵，再通過所述進(jìn)氣口(11)向所述感應(yīng)爐(3)內(nèi)輸入氫氣或氬氣、氦氣和氫氣的混合氣體，形成所述精煉坩堝(8)內(nèi)的金屬液(9)表面的設(shè)定氣壓的氣氛，然后關(guān)閉所述進(jìn)氣口(11)，通過控制所述加熱線圈(10)加熱，對所述精煉坩堝(8)內(nèi)的金屬液(9)進(jìn)行保溫0.5～1小時，使金屬液(9)中溶解氣體達(dá)到飽和，然后再次開啟真空泵，抽取所述感應(yīng)爐(3)內(nèi)的氣體，使金屬液(9)表面的氣壓快速降低，使溶解氣體在金屬液(9)中的夾雜物上異質(zhì)形核并長大，夾雜物被形成的微氣泡上浮帶到金屬液(9)表面，使得夾雜物富集到金屬液表面(9)而被去除，此時觀察口(2)觀測到有小氣泡從所述精煉坩堝(8)內(nèi)的金屬液(9)表面冒出，直至所述精煉坩堝(8)內(nèi)的金屬液(9)表面停止氣泡冒出為止，精煉過程結(jié)束，將所述精煉坩堝(8)內(nèi)的金屬液(9)通過所述漏斗口(4)傾倒入所述澆注模殼(5)的型腔內(nèi)進(jìn)行凝固。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述增壓真空感應(yīng)爐精煉裝置，其特征在于：所述進(jìn)氣口(11)為可控流量進(jìn)氣口，由控制系統(tǒng)或手控閥對所述進(jìn)氣口(11)的氣體流量進(jìn)行控制。