一種工業化生產3噸超純淨i-690合金電渣重熔錠的工藝方法
2023-05-28 00:25:11 1
專利名稱：一種工業化生產3噸超純淨i-690合金電渣重熔錠的工藝方法
技術領域：
本發明涉及電渣重熔領域，具體為一種工業化生產3噸1-690合金電渣重熔錠的工藝方法
背景技術：
Inconel690(以下簡稱1-690)合金是美國牌號，其主要成分範圍如下表llnconel690合金主要成分範圍
權利要求
1.一種工業化生產3噸1-690合金電渣重熔錠的工藝方法，其特徵在於採用真空感應爐冶煉重熔電極，選擇新配比的五元預熔渣進行重熔；在底水箱上部板銅上方設置兩塊焊接在一起的啟動板以保護結晶器不受高溫熔渣和鋼水侵蝕；向結晶器內通入氬氣，對重熔氣氛進行控制；利用熔速限定和水溫調節保證組織的均勻性；其中所述五元預熔渣渣料配比為質量百分數氟化鈣60-65%、氧化鈣12-18%、氧化鋁 12-18%、二氧化鈦1_2%、氧化鎂餘量；所述兩塊焊接在一起的啟動板分別為第一啟動板(I)與第二啟動板(2)，其中第一啟動板(I)為環形結構，其材料為低碳鋼，厚度為6-8mm，外圓直徑比結晶器下端內孔直徑大 30-40mm，內圓直徑比第二啟動板直徑小15_20mm ;第二啟動板(2)為1-690電極切片，直徑與電極直徑相同，厚度30-50mm ；在進行重熔時穩態熔化速率為7. 2-7. 8kg/min，結晶器冷卻水入水溫度在20_25°C，出水口溫度在30-35 °C。
2.按照權利要求1所述工業化生產3噸1-690合金電渣重熔錠的工藝方法，其特徵在於所述五元預熔渣其渣系各組元純度>98. 5%，不穩定氧化物雜質MnO、FeO和SiO2的總含量小於O. 5%，且渣料經680°C烘烤8h以上後使用。
3.按照權利要求1所述工業化生產3噸1-690合金電渣重熔錠的工藝方法，其特徵在於所述工藝方法的具體步驟如下1)準備電極電極尺寸採用Φ430πιπιΧ2980mm規格；重熔前將電極進行切割和打磨處理，保證兩端面平行、平整，柱面打磨乾淨，無鏽潰，並將其在70(TC下烘烤8h以上；2)準備結晶器結晶器採用0503/527mmX2400mm規格；重熔前將結晶器內表面汙物處理乾淨，保證表面乾燥，無汙物；3)用拋光設備將底水箱上面的銅底板表面打磨乾淨，去除上表面粘附物；4)將與電極同材料的第二啟動板(2)焊接至材料為低碳鋼的環形第一啟動板(I)上方，將焊接在一起的兩啟動板放置在底水箱上面的銅底板中心處；5)將結晶器吊裝至底水箱上，並使其下端底法蘭與環形第一啟動板壓觸；安裝密封罩；6)吊裝電極並調整位置，使其位於結晶器的中心；7)向結晶器內部通入氬氣通過一個連接結晶器底部的軟管向結晶器和氣罩內吹氬氣，氬氣流速為150-200L/min，保持25-40分鐘直至氣罩內殘留氧含量低於O. 5%容量，再調整氬氣流速為50-60L/min，直至重熔結束；8)引弧化渣將混合均勻的渣料按設定程序分批分階段，加入結晶器內，即引弧開始第3飛分鐘時加入佔總渣量質量百分數為23 27%的渣料，第2Γ30分鐘時加入剩餘渣量的 15 19%，第37 43分鐘時再加入剩餘渣量的38 42%，第57飛3分鐘時將剩餘渣料完全加入結晶器;9)穩態熔化期穩態熔化速率為7.2-7. 8kg/min,結晶器冷卻水入水溫度在20_25°C， 出水口溫度在30-35°C ；10)補縮期補縮在重熔結束前50-60分鐘進行，減小功率，減緩電極下降速度，減小電流，結束重熔時，停止下降電極，令其末端自行熔化，直到電極露出渣面並發生電弧時停電；11)重熔結束Ih後，從結晶器中取出電渣錠。
全文摘要
本發明屬於電渣重熔技術領域，涉及對工業化生產Inconel690合金電渣重熔工藝的改進，具體說是一種工業化生產3噸超純淨、低偏析I-690合金電渣重熔錠的工藝方法。真空感應爐熔煉Φ430mm電極棒，結晶器尺寸為Φ503/Φ527mm×2400mm，重熔工藝參數按I-690合金成分要求，重熔採用一種新配比的五元預熔渣系，組元為氟化鈣、氧化鈣、氧化鋁、氧化鎂和二氧化鈦，不穩定氧化物雜質氧化錳、氧化亞鐵和二氧化矽總含量小於0.5%。重熔前，電極經700℃烘烤8h以上，渣料經680℃烘烤8h以上後使用，重熔過程採用氬氣保護。本工藝可使重熔後的I-690合金氧含量降到20ppm以下，做到重熔後不增氧或少增氧，而且硫含量降到5ppm以下，氧化物夾雜評級小於1，重熔後合金組織成分均勻，獲得高質量的重熔合金。
文檔編號C22B9/18GK103008621SQ201210574419
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月26日 優先權日2012年12月26日
發明者查向東, 高明, 馬穎澈, 張龍, 張建國, 萬柏方, 張順南, 劉奎 申請人:中國科學院金屬研究所