[發明專利]真空感應熔煉用涂層

在審

• 申請號: 201910138270.1
• 申請日: 2019-02-25
• 公開（公告）號: CN109776100A
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 王利;李金;閆慧忠;張旭;鄭天倉;李寶犬;熊瑋;周淑娟;趙玉園;徐津
• 申請（專利權）人: 包頭稀土研究院;瑞科稀土冶金及功能材料國家工程研究中心有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B35/622;B22C3/00;B22D35/04;B22D41/02
• 代理公司: 北京康盛知識產權代理有限公司 11331
• 代理人: 張良

本發明公開了一種真空感應熔煉用涂層，包括：反應爐渣、耐火材料粘合劑和水，每5份反應爐渣使用1?3份耐火材料粘合劑；水的加入量為：3～8份反應爐渣和耐火材料粘合劑混合物添加1份水。本發明能夠隔離合金熔液與耐火材料或錠模的接觸和反應，提高儲氫合金的質量和錠模的使用壽命。

技術領域

本發明涉及一種生產儲氫合金的技術，具體是，涉及一種真空感應熔煉用涂層。

背景技術

目前工業上生產儲氫合金最常用的是中頻真空電磁感應熔煉法，熔煉規模從幾公斤至幾噸不等，坩堝封閉在真空室中，利用電磁感應在坩堝盛裝的金屬(稀土、鎳、鈷、錳、鋁等)導體內產生的渦旋電流加熱爐料進行熔煉，在真空狀態下進行金屬與合金的冶煉并澆注，從而得到高質量的儲氫合金，這種生產儲氫合金的工藝方法叫真空感應熔煉法。

坩堝是感應熔煉的重要組成部分，用于裝料冶煉，并起絕熱、絕緣和傳遞能量的作用。坩堝通常分為：

堿性坩堝，材料選用：CaO、MgO、ZrO₂、BeO和ThO₂；

酸性坩堝，材料選用：SiO₂；

中性坩堝，材料選用：Al₂O₃，MgO·Al₂O₃，ZrO₂·SiO₂。

坩堝盛裝的各種金屬感應融化、合金化、精煉時，合金中的部分成分在熔融階段和坩堝接觸面發生反應，形成爐渣，形成的爐渣很難與坩堝中的熔融狀態合金再次發生反應，具有高溫化學惰性。

真空感應爐中流道、引流槽、上中間包、下中間包等部位都是耐火材料，材質主要有莫來石、剛玉、氧化鎂、石墨等；高溫熔融液體金屬活性高，易與上述耐火件的主要成分莫來石，剛玉，氧化鎂、石墨等反應造渣，降低材料中有效成分含量，把渣滓等雜質帶入合金材料中，降低材料性能。

合金熔液從坩堝中流出，到最終冷卻成固體，期間合金熔液要經過耐火材料制品(流道、引流槽、上中間包、下中間包等)的引流或引導，熔融狀態的合金液體和耐火材料接觸時因為溫度較高，合金液體中較活潑元素與基體材料發生反應，影響合金成分；耐火材料和合金熔液接觸部分不斷反應并損失，降低耐火材料的使用壽命。

耐火材料表層開放氣孔較多，易于合金發生反應并粘連合金，待到清理耐火材料表層合金時，耐火材料表層和合金接觸部分，會有一部分耐火材料和合金粘連，會跟著合金一起脫離耐火材料基體，從而降低耐火材料的使用壽命。

特別是將合金液引流到錠模(冷卻錠模或自冷型錠模)中時，連續或大量生產時，合金熔液會和錠模接觸面發生合金化反應，造成合金錠不易脫模；合金錠局部化學成分異常；降低錠模使用壽命。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供一種真空感應熔煉用涂層，將該涂層涂敷于耐火材料表面，或將該涂層涂敷于與合金熔液接觸的錠模表面，能夠隔離合金熔液與耐火材料或錠模的接觸和反應，提高儲氫合金的質量和錠模的使用壽命。

技術方案如下：

一種真空感應熔煉用涂層，包括：反應爐渣、耐火材料粘合劑和水，每5份反應爐渣使用1-3份耐火材料粘合劑；水的加入量為：3～8份反應爐渣和耐火材料粘合劑混合物添加1份水。

進一步，反應爐渣的粒度小于150μm，耐火材料粘合劑選用水玻璃或者磷酸二氫鋁的一種或者二者混合物。

進一步，真空感應熔煉生產儲氫合金時，反應爐渣成分為生產儲氫合金所含元素的氧化物。

進一步，真空感應熔煉生產釹鐵硼合金時，反應爐渣成分為生產釹鐵硼合金所含元素的氧化物。

本發明技術效果包括：