[發(fā)明專利]一種EB結合VAR熔煉回收鈦鈀類屑狀廢料的方法

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• 申請日: 2021-10-28
• 公開（公告）號: CN113957277A
• 公開（公告）日: 2022-01-21
• 發(fā)明（設計）人: 弋可;贠鵬飛;張哲;張智;劉華;楊斌;張云云
• 申請（專利權）人: 西部鈦業(yè)有限責任公司
• 主分類號: C22C1/02
• 分類號: C22C1/02;C22C14/00
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務所 61213
• 代理人: 馬小燕

本發(fā)明公開了一種EB結合VAR熔煉回收鈦鈀類屑狀廢料的方法，該方法包括：一、收集鈦鈀類屑狀廢料篩選并歸類存放；二、分揀并確認牌號；三、將相同牌號的鈦鈀類屑狀廢料進行處理；四、經(jīng)打包擠壓得到塊狀屑料；五、EB熔煉得到中間錠；六、對中間錠取樣檢測；七、將檢測合格的中間錠進行VAR熔煉得到鈦鈀合金。本發(fā)明將鈦鈀類屑狀廢料打包擠壓成塊狀屑料后進行EB熔煉和VAR熔煉，利用EB熔煉使得塊狀屑料中的高密度和低密度雜質分離去除，有效去除了鈦鈀類屑狀廢料形成過程中混入的難熔刀頭顆粒物，結合VAR熔煉使得各元素分布更加均勻且鑄態(tài)組織細化，實現(xiàn)了將鈦鈀類屑狀廢料回收得到無偏析及夾雜現(xiàn)象、滿足國標要求的鈦鈀合金。

技術領域

本發(fā)明屬于金屬材料加工技術領域，具體涉及一種EB結合VAR熔煉回收鈦鈀類屑狀廢料的方法。

背景技術

鈀是世界上最稀有的貴金屬之一，俗稱鈀金，元素符號Pd，原子量106，熔點1554℃，屬于第五周期VIII鉑族元素，外觀與鉑金相似，莫氏硬度為4.75稍硬于鉑金。地殼中鈀儲量不到鉑金的1/6，且全球每年產(chǎn)量不到黃金的8‰。鈀金耐高溫、耐腐蝕、耐磨損，化學性質穩(wěn)定，不溶于氫氟酸、高氯酸、鹽酸和冷硫酸，可溶于王水和氫氧化鈉。同時，鈀具有良好的延展性和可塑性，在稀有度及耐久度都可與鉑金相互替代，歷史上曾一度比鉑金價格更高。鈀是航天、航海、核能、石油化工等高科技領域不可缺少的關鍵材料。

鈦鈀合金具有良好的延展性、耐腐蝕性、可塑性，易于進行鍛造、壓延、拉絲等加工，主要用于核能、艦船、強腐蝕環(huán)境的反應器、塔器、高壓釜、換熱器、閥、泵、離心機、分離機、管道管件、電解槽等，用途非常廣泛。由于該鈦合金中含有一定量鈀元素使得該合金價格昂貴。鈦鈀類錠材、棒材、管材日常在機加過程中會產(chǎn)生大量車屑廢料，該廢料呈絲狀，如圖1；車床車屑過程需要加入皂化液進行冷卻，所以車屑屑料上含有大量油性皂化液；同時，由于鈦的導熱系數(shù)低，車刀在與錠材切削摩擦過程中會產(chǎn)生高溫從而導致刀頭損傷，屑料中不可避免混入一些刀頭顆粒物，車刀頭材質為硬質合金，熔點極高且密度大，僅采用VAR熔煉無法完全熔化從而產(chǎn)生高密度夾雜。如何將油性并混入難熔刀頭顆粒物的鈦鈀屑料進行回收，熔成成分符合要求且有效去除高密度難熔顆粒的錠材，國內暫時沒有成熟的工藝路線，也沒有成功的先例。

目前國內通用的VAR熔煉，需要將原料壓制成有一定強度的電極塊，經(jīng)過爐外氬弧焊機焊接成自耗電極，再經(jīng)過兩次或者三次VAR熔煉；此熔煉方案不但在屑料中易產(chǎn)生刀頭材料夾雜，而且在爐外氬弧焊接過程中容易被氬弧焊中的鎢極污染而引入鎢夾雜，此高密度夾雜無法通過VAR熔煉去除；而且經(jīng)過反復試驗，純屑料經(jīng)過打包、壓塊后強度無法達到海綿鈦壓塊后的強度，自耗電極強度不夠導致一次熔煉期間極易發(fā)生斷裂、掉塊等現(xiàn)象，對設備及生產(chǎn)安全造成極大風險。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題在于針對上述現(xiàn)有技術的不足，提供種EB結合VAR熔煉回收鈦鈀類屑狀廢料的方法。該方法將處理后的鈦鈀類屑狀廢料打包、擠壓成塊狀屑料依次進行EB熔煉和VAR熔煉，利用EB熔煉使得塊狀屑料中的高密度和低密度雜質分離去除，有效去除了鈦鈀類屑狀廢料形成過程中混入的難熔刀頭顆粒物，結合VAR熔煉使得各元素分布更加均勻且鑄態(tài)組織細化，實現(xiàn)了將鈦鈀類屑狀廢料回收重熔得到無偏析及夾雜現(xiàn)象、滿足國標要求的鈦鈀合金。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為：一種EB結合VAR熔煉回收鈦鈀類屑狀廢料的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、收集鈦鈀類屑狀廢料并進行篩選，然后歸類存放；

步驟二、采用光譜分揀儀對步驟一中經(jīng)歸類存放的鈦鈀類屑狀廢料進行分揀，并以鈀元素含量為指標確認鈦鈀類屑狀廢料的牌號；

步驟三、將步驟二中確認為相同牌號的鈦鈀類屑狀廢料依次進行除油、除皂化液、超聲波清洗和無塵晾干，得到處理后的鈦鈀類屑狀廢料；

步驟四、將步驟三中得到的處理后的鈦鈀類屑狀廢料進行打包處理，然后進行擠壓處理，得到塊狀屑料；