[發明專利]釩鋁合金冶煉爐及其制備方法

在審

• 申請號: 201710363826.8
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN107058773A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 任俊;王永鋼;李大標;周芳;侯海軍;趙小平;張仲正
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團釩業有限公司
• 主分類號: C22C1/02
• 分類號: C22C1/02;C22C1/03
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙)51124
• 代理人: 許澤偉

技術領域

本發明涉及冶煉爐領域，尤其是一種釩鋁合金冶煉爐及其制備方法。

背景技術

釩鋁合金是鈦合金的中間合金，航空航天業對鈦合金的需求量極高。在工業生產中，釩鋁合金的制備要經過鋁熱冶煉爐準備、配料、混料、冶煉、冷卻拆爐、破碎以及成品處理等步驟。其中，鋁熱冶煉爐準備包括耐火材料選取、打結和烘烤三個階段，目前所采用的冶煉爐存在以下問題：1、耐火材料雜質含量高，冶煉爐所使用的耐火材料為電熔鎂砂、鎂火泥和六水氯化鎂，容易造成釩鋁合金中的Si、Fe、Mg等雜質元素含量超標，不能滿足航空航天級釩鋁合金的標準；2、制作成本高，冶煉爐主要利用耐火材料打結而成，冷卻拆爐時會廢棄超過70％的耐火材料，導致制作冶煉爐的成本過高，降低冶煉爐制作成本的關鍵既是提高耐火材料的回收利用率；3、制作周期長，冶煉爐制作過程包括打結材料準備-打結-烘烤-冷卻，七中打結材料準備和打結的步驟需要耗時2.5～3小時，烘烤需要12小時，烘烤完畢后還需要冷卻6～10小時直至冷卻爐內溫度將至60℃以下，最后由工人進入爐體內人工清潔爐底，冶煉爐的制作周期大約為25小時；4、烘烤能耗過高，冷卻爐采用高爐煤氣來烘烤爐體，熱能利用率低，且人工清潔時容易將雜質代入爐體中。

目前國內釩鋁合金冶煉爐主要為直筒打結爐、電弧爐和石墨坩堝，這些冶煉爐都存在成本高、制作周期長、制作勞動強度大等缺點。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種結構簡單、制作成本低、制作周期短、生產效率高的釩鋁合金冶煉爐。

為解決上述技術問題本發明所采用的技術方案是：釩鋁合金冶煉爐，包括爐體，爐體由爐底、用于堆放爐渣的中圈和用于防止飛濺的上圈組成；爐體固定在振實臺上，爐體內設有可取出的胎具，胎具內盛裝反應物料，胎具與爐體的內側面之間留有間隙，間隙中填充隔離層，爐體的內表面覆蓋有澆注層。

進一步的是：所述澆注層由剛玉質澆注材料澆注而成。

進一步的是：所述隔離層為粉狀耐火材料和顆粒狀耐火材料混合物。

進一步的是：所述粉狀耐火材料和顆粒狀耐火材料的粒度≤2mm，隔離層的填充厚度為10～20cm。

進一步的是：所述隔離層的填充高度大于或等于爐體內反應物料的堆疊高度。

進一步的是：所述爐體的外部固定有爐體吊裝部件。

進一步的是：所述胎具的頂端固定有胎具吊裝部件。

本發明還提供了制備上述釩鋁合金冶煉爐的方法，包括如下步驟：先制備爐體，在爐體的內壁澆注一定厚度的澆注層，然后在爐底倒入一層隔離層材料，將上圈和中圈固定在爐底上，放入胎具，在胎具和爐體內壁之間填充隔離層材料并振實。

本發明的有益效果是：本發明簡化了冶煉爐的結構，從而可減低制作成本、縮短制作周期；本發明有效減少了耐火材料的使用量，并且耐火材料可以反復使用，不用打結烘烤爐體，有效縮短爐體制作周期和降低勞動強度，且廢棄物產生少；利用可拆卸的胎具對填充層和反應物料進行隔離，取出胎具后隔離層和反應物料之間由于固體的擴散性差而不會相互滲透，可保證反應過程中不會有耐火材料進入反應熔池，保證釩鋁合金的純度。

附圖說明

圖1為本發明的剖視圖；

圖中標記為：1-爐體、11-爐底、12-中圈、13-上圈、2-振實臺、3-胎具、31-胎具吊裝部件、4-隔離層、5-澆注層、6-爐體吊裝部件。

具體實施方式

為了便于理解本發明，下面結合附圖對本發明進行進一步的說明。