[發明專利]一種用屑狀和板狀純鈦殘料熔煉回收獲得TA2扁錠的方法

有效

• 申請號: 201710582749.5
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN107502751B
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 李渤渤;王非;劉如斌;裴騰;朱俊杰;劉茵琪
• 申請（專利權）人: 洛陽雙瑞精鑄鈦業有限公司
• 主分類號: C22B9/22
• 分類號: C22B9/22;C22B7/00;C22B34/12
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 劉興華

1.一種用屑狀和板狀純鈦殘料熔煉回收獲得TA2扁錠的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：對屑狀純鈦殘料進行清洗、烘干及磁選，去除表面油污及鐵屑雜質，得到表面清潔、干燥的鈦屑，其中鈦屑烘干溫度控制在80~120℃，用于后續制備壓塊；通過拋丸酸洗、堿酸洗將板狀純鈦殘料表面雜質去除干凈并烘干，獲得表面潔凈、干燥的板狀純鈦殘料，用于后續制備料箱及布料回收；

步驟二：對步驟一處理后的屑狀及板狀純鈦殘料中Fe、C、N、O雜質元素含量成分進行檢測、標定；定義屑狀殘料Fe、C、N、O雜質元素含量質量百分比標定值分別為A(Fe)%、A(C)%、A(N)%、A(O)%；定義板狀殘料Fe、C、N、O雜質元素含量質量百分比標定值分別為B(Fe)%、B(C)%、B(N)%、B(O)%；定義熔煉回收獲得TA2扁錠Fe、C、N、O雜質元素含量質量百分比分別為C(Fe)%、C(C)%、C(N)%、C(O)%；定義[O]%用于表征熔煉回收扁錠雜質元素整體含量；

定義屑狀純鈦殘料熔煉回收添加比例為x%，板狀純鈦殘料熔煉回收添加比例為y%，且x%+y%=1，其中x%范圍為10~95%，扁錠中[O]%及配料需滿足以下條件：

[O]%=C(O)%+0.5*C(Fe)%+0.7*C(C)%+2.5*C(N)%=0.15~0.30%；即[x%*A(O)%+y%*B(O)%]+0.5*[x%*A(Fe)%+y%*B(Fe)%]+0.7*[x%*A(C)%+ y%* B(C)%]+2.5* [ x%* A(N)%+y%* B(N)%] =0.15~0.30%

根據鈦板強度需求，確定熔煉回收扁錠[O]%目標值，并根據屑狀及板狀純鈦殘料雜質元素標定值確定添加比例x%、y%；

步驟三：定義每個鈦屑壓塊重量為m，將步驟一處理好的稱量過的鈦屑放入擠壓機模具內進行擠壓，制備立方形鈦屑壓塊；

步驟四：步驟一處理過的板狀鈦殘料定尺用于制備料箱及布料回收使用；

料箱用鈦板定尺：選擇2~6mm厚度規格板狀純鈦殘料進行定尺；

布料用鈦板定尺：對板狀純鈦殘料進行定尺，定尺規格應小于料箱底板尺寸，并便于裝料；

步驟五：制備料箱，料箱由1塊底板、4塊側板拼焊而成，頂端開口；

步驟六：將鈦屑壓塊及板狀純鈦殘料放入料箱中，設定布料后料箱總重量為M，其中鈦屑壓塊總重量為m₁，n表示鈦屑壓塊個數，布料板狀鈦殘料重量為m₂，料箱重量為m₃，則M= m₁+ m₂+ m₃，m₁=nm，m₁：(m₂+m₃)=x%：y%；

根據M、m、x%、y%、m₃值，計算并稱取每個料箱所需板狀純鈦殘料m₂，并按照順序進行布料：首先在料箱底層疊加鋪設n塊鈦屑壓塊，然后在其上層均勻布料平鋪板狀純鈦殘料；

按照上述方法，布料裝箱熔煉所需數量料箱，用于后續熔煉；

步驟七：將布料好的料箱裝入EB冷床爐進料系統，并對進料室、熔煉室進行抽真空，當進料室真空度≤0.6Pa、熔煉室真空度≤0.1Pa時，開始進行熔煉；熔煉過程中熔煉室真空度滿足≤0.1Pa，電子槍功率為300~460kW，轟擊電壓為45±5kV；鈦殘料受電子束轟擊熔化為鈦液后，經熔化冷床、精煉冷床，流入結晶器坩堝凝固，經拉錠系統將鑄錠拉至拉錠室隨爐冷卻后出爐，獲得TA2扁錠。

2.如權利要求1所述的用屑狀和板狀純鈦殘料熔煉回收獲得TA2扁錠的方法，其特征在于：所述步驟四中，料箱用鈦板定尺規格分別為450*450mm的鈦板2塊、450*1600mm的鈦板3塊，用于制備料箱；布料用鈦板的寬度規格≤400mm，長度規格≤1550mm。

3.如權利要求1所述的用屑狀和板狀純鈦殘料熔煉回收獲得TA2扁錠的方法，其特征在于：所述步驟五中使用氬弧焊方法將8條拼接焊縫進行焊接。