[發明專利]鑄錠的熔煉方法

在審

• 申請號: 201610694027.4
• 申請日: 2016-08-19
• 公開（公告）號: CN107760878A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 吳景暉;姚力軍;鐘翔
• 申請（專利權）人: 寧波創潤新材料有限公司
• 主分類號: C22B9/22
• 分類號: C22B9/22
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 高靜,吳敏

技術領域

本發明涉及機械加工領域，尤其涉及一種鑄錠的熔煉方法。

背景技術

在工業生產上，熔煉技術是鑄錠制造的主要技術。熔煉技術是將金屬材料及其它輔助材料投入熔煉爐熔化并調質，爐料在高溫熔煉爐內發生一定的物理、化學變化，產出粗金屬或金屬富集物和爐渣的火法冶金過程。熔煉技術主要包括真空電弧熔煉、等離子熔煉或電子束熔煉，其中，電子束熔煉是目前被廣泛使用的一種熔煉技術。

電子束熔煉爐(Electron Beam Refine Furnace，EB爐)，是利用高速運動電子的動能轉換成熱能作為熱源，將金屬熔化成鑄錠的一種真空熔煉設備。由于EB爐真空度高，提純效果好，可以同時去除金屬中的非金屬元素雜質與低熔點金屬雜質，因此廣泛用于生產潔凈金屬，對于高純難熔金屬以及難熔金屬合金生產領域發揮著重要作用。

電子束熔煉爐在較高真空條件下用一個或多個電子槍陰極發射的高速電子束轟擊高溫難熔金屬，由電子束動能轉化為熱能來加熱熔化金屬形成液態金屬，所述液態金屬注入水冷結晶器或鑄錠的模具內，聚集成熔池，然后冷凝成鑄錠。

但是，現有技術熔煉制造的鑄錠的質量有待提高。

發明內容

本發明解決的問題是提供一種鑄錠的熔煉方法，提高鑄錠的質量。

為解決上述問題，本發明提供一種鑄錠的熔煉方法，包括：提供熔煉設備，所述熔煉設備包括鑄錠圓坩堝、位于所述鑄錠圓坩堝上方且用于發射電子束的電子槍、位于所述鑄錠圓坩堝底部的引錠頭；設置所述電子束的掃描范圍和電子槍功率達到預設值，采用所述電子束對所述引錠頭進行電子束掃描以形成第一熔池，且以使朝向所述鑄錠圓坩堝側壁的引錠頭表面呈熔融狀態；在電子槍功率達到預設值后至少一次地增加所述電子槍的功率直至達到目標功率；在電子槍功率達到預設值以及每次增加功率后，對所述引錠頭進行至少一次第一拉錠處理，所述第一拉錠處理包括：使所述引錠頭進行第一上頂操作、第一下拉操作、第二下拉操作和第二上頂操作，且每一次操作的步驟中使所述引錠頭移動預設距離，所述預設距離小于或等于所述第一熔池深度；所述第一拉錠處理還包括在每一次操作后使所述引錠頭保持靜止至預設時間。

可選的，設置所述電子束的掃描范圍和電子槍功率達到預設值的步驟包括：設定所述電子槍的功率至初始功率，且使所述電子束聚焦于所述鑄錠圓坩堝的中心位置處；使所述電子束聚焦于所述鑄錠圓坩堝的中心位置處后，增加所述電子槍的功率和電子束掃描范圍，將所述電子槍的功率由初始功率增加至預設功率，且使所述電子束的掃描范圍達到第一預設尺寸；其中，增加所述電子槍功率和電子束掃描范圍的過程中，采用所述電子束對所述引錠頭進行電子束掃描。

可選的，所述電子槍的初始功率為9.5kW至10.5kW。

可選的，將所述電子槍的功率由初始功率增加至預設功率的步驟中，所述預設功率為目標功率的30％至35％。

可選的，所述鑄錠為圓柱體，所述電子束的掃描圖案為圓形，所述第一預設尺寸為第一預設掃描直徑；使所述電子束的掃描范圍達到第一預設尺寸的步驟中，所述電子束的第一預設掃描直徑為所述鑄錠直徑的75％至85％。

可選的，所述電子槍的功率達到目標功率后，所述熔煉方法還包括：調整所述電子束的掃描范圍至第二預設尺寸，所述第二預設尺寸為第二預設掃描直徑；所述電子束的第二預設掃描直徑為所述鑄錠直徑的60％至70％。

可選的，提供熔煉設備的步驟中，所述熔煉設備還包括具有液態金屬的水平坩堝；所述水平坩堝的形狀為長方體，沿所述水平坩堝的長方向為Y方向，沿所述水平坩堝的寬方向為X方向；使所述電子束聚焦于所述鑄錠圓坩堝的中心位置處的步驟包括：使所述電子束聚焦形成光點；將所述光點沿X方向和Y方向進行移動，直至使所述電子束聚焦于所述鑄錠圓坩堝的中心位置處。

可選的，所述電子槍的功率達到目標功率后，所述熔煉方法還包括：使所述水平坩堝中的液態金屬溢流并注入至所述鑄錠圓坩堝內；使所述電子束對所述鑄錠圓坩堝內的液態金屬進行電子束掃描形成第二熔池，所述第二熔池位于所述鑄錠圓坩堝的頂部區域內，所述第二熔池內具有熔融金屬；采用所述引錠頭對所述熔融金屬進行多次第二拉錠處理以形成鑄錠。

可選的，增加所述電子槍功率和電子束掃描范圍的過程中，所述第一熔池的深度為0.3cm至0.5cm。

可選的，對所述引錠頭進行第一拉錠處理的步驟中，所述預設距離為0.2cm至0.4cm。

可選的，在每一次操作后使所述引錠頭保持靜止至預設時間的步驟中，所述預設時間為30秒至60秒。