一種均勻增加海綿鈦氧含量的裝置制造方法
【專利摘要】一種均勻增加海綿鈦氧含量的裝置，涉及有色金屬冶金領(lǐng)域，本實(shí)用新型通過在加熱爐(4)內(nèi)設(shè)置電加熱輻射管(3)和爐內(nèi)風(fēng)機(jī)(5)，使加熱爐內(nèi)混合后的氣體均勻的分別在加熱爐內(nèi)，有效的解決了鈦錠均勻增氧的問題，并通過控制加熱爐的加熱溫度、加熱時間及通入的氣氛，在海綿鈦表面形成一層均勻氧化膜，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定控制海綿鈦氧含量及均勻增氧目的，通過增氧生產(chǎn)氧含量符合要求的海綿鈦，而不需要在海綿鈦熔煉過程中添加附著性差、易偏聚的二氧化鈦粉末，就能滿足鈦錠對氧含量的要求，可有效避免鈦錠氧元素偏析及硬α冶金缺陷的出現(xiàn)，改善了鈦錠氧元素的均勻性，解決了鈦錠無法均勻增氧的技術(shù)難題等。
【專利說明】一種均勻增加海綿鈦氧含量的裝置
[0001]【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0002]本實(shí)用新型涉及有色金屬冶金領(lǐng)域，具體涉及一種均勻增加海綿鈦氧含量的裝置。
[0003]【【背景技術(shù)】】
[0004]已知的，海綿鈦是鈦錠熔煉的原材料，為了達(dá)到特定的強(qiáng)度級別，鈦及鈦合金在熔煉過程中需要添加二氧化鈦進(jìn)行增氧，本領(lǐng)域技術(shù)人員往往采用專用混料機(jī)先將海綿鈦與二氧化鈦混料，然后將混好的料進(jìn)行壓塊及電極組焊，然后在電極熔煉過程中實(shí)現(xiàn)增氧，但由于粉末狀二氧化鈦在海綿鈦表面附著性差，容易局部偏聚，導(dǎo)致二氧化鈦添加不均勻及鈦錠氧偏析，有時甚至出現(xiàn)硬α冶金缺陷等，為了提高鈦錠氧元素均勻性，通常需要進(jìn)行三次熔煉，這樣不僅流程長、效率低、成本高，依然無法徹底解決鈦錠均勻增氧的問題；此外，上述鈦錠增氧工藝也不能滿足先進(jìn)EB熔煉高效生產(chǎn)、散料裝爐的要求；而要想控制鈦錠均勻增氧，可以通過控制海綿鈦均勻增氧實(shí)現(xiàn)。
[0005] 申請人:經(jīng)過詳細(xì)檢索，目前還沒有發(fā)現(xiàn)通過加熱氧化實(shí)現(xiàn)海綿鈦均勻增氧的相關(guān)專利或文獻(xiàn)報道。 [0006]【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0007]為克服【背景技術(shù)】中存在的不足，本實(shí)用新型提供了一種均勻增加海綿鈦氧含量的裝置，本實(shí)用新型通過在加熱爐內(nèi)設(shè)置電加熱輻射管和爐內(nèi)風(fēng)機(jī)，使加熱爐內(nèi)混合后的氣體均勻的分別在加熱爐內(nèi)，有效的解決了鈦錠均勻增氧的問題，并通過控制加熱爐的加熱溫度、加熱時間及通入的氣氛，在海綿鈦表面形成一層均勻氧化膜，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定控制海綿鈦氧含量及均勻增氧目的，本實(shí)用新型具有流程短、效率高，可實(shí)現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。
[0008]為實(shí)現(xiàn)如上所述的發(fā)明目的，本實(shí)用新型采用如下所述的技術(shù)方案:
[0009]一種均勻增加海綿鈦氧含量的裝置，包括布料機(jī)構(gòu)、加熱爐、氣氛預(yù)混器、氧分析儀、冷卻機(jī)構(gòu)和傳送網(wǎng)帶，在所述加熱爐的內(nèi)部間隔設(shè)有上下兩排電加熱輻射管，在兩排電加熱輻射管之間設(shè)有貫穿加熱爐進(jìn)出口的傳送網(wǎng)帶，在上排電加熱輻射管上方的爐壁上設(shè)有爐內(nèi)風(fēng)機(jī)，在所述爐內(nèi)風(fēng)機(jī)的一側(cè)設(shè)有混合氣體輸入管，所述混合氣體輸入管連接氣氛預(yù)混器，所述氣氛預(yù)混器連接氧分析儀，氣氛預(yù)混器分別連接氧化氣氛輸入管路和保護(hù)氣氛輸入管路，在加熱爐4的進(jìn)口端設(shè)有布料機(jī)構(gòu)，在加熱爐的出口端設(shè)有冷卻機(jī)構(gòu)11形成所述的均勻增加海綿鈦氧含量的裝置。
[0010]所述的均勻增加海綿鈦氧含量的裝置，所述加熱爐內(nèi)設(shè)置的電加熱輻射管設(shè)置為一排時，電加熱輻射管設(shè)置在傳送網(wǎng)帶的上方。
[0011]所述的均勻增加海綿鈦氧含量的裝置，所述加熱爐的進(jìn)口端與布料機(jī)構(gòu)之間設(shè)有阻氣簾，所述阻氣簾設(shè)置在傳送網(wǎng)帶的上方。
[0012]所述的均勻增加海綿鈦氧含量的裝置，所述加熱爐的出口端與冷卻機(jī)構(gòu)之間設(shè)有阻氣簾，所述阻氣簾設(shè)置在傳送網(wǎng)帶的上方。
[0013]采用如上所述的技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有如下所述的優(yōu)越性:
[0014]本實(shí)用新型所述的一種均勻增加海綿鈦氧含量的裝置，本實(shí)用新型通過在加熱爐內(nèi)設(shè)置電加熱輻射管和爐內(nèi)風(fēng)機(jī)，使加熱爐內(nèi)混合后的氣體均勻的分別在加熱爐內(nèi)，有效的解決了鈦錠均勻增氧的問題，并通過控制加熱爐的加熱溫度、加熱時間及通入的氣氛，在海綿鈦表面形成一層均勻氧化膜，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定控制海綿鈦氧含量及均勻增氧目的，通過增氧生產(chǎn)氧含量符合要求的海綿鈦，而不需要在海綿鈦熔煉過程中添加附著性差、易偏聚的二氧化鈦粉末，就能滿足鈦錠對氧含量的要求，可有效避免鈦錠氧元素偏析及硬α冶金缺陷的出現(xiàn)，改善了鈦錠氧元素的均勻性，解決了鈦錠無法均勻增氧的技術(shù)難題，同時本實(shí)用新型也解決了高效生產(chǎn)、散料裝爐EB鈦錠均勻增氧的技術(shù)難題，本實(shí)用新型具有流程短、效率高、增氧穩(wěn)定均勻的優(yōu)點(diǎn)。
[0015]【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0016]圖1是本實(shí)用新型對海綿鈦增氧裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]在圖中:1、布料機(jī)構(gòu)；2、阻氣簾；3、電加熱輻射管；4、加熱爐；5、爐內(nèi)風(fēng)機(jī)；6、氣氛預(yù)混器；7、氧化氣氛輸入管路；8、保護(hù)氣氛輸入管路；9、氧分析儀；10、混合氣體輸入管；11、冷卻機(jī)構(gòu);12、海綿鈦;13、傳送網(wǎng)帶。
[0018]【【具體實(shí)施方式】】
[0019]通過下面的實(shí)施例可以更詳細(xì)的解釋本實(shí)用新型，本實(shí)用新型并不局限于下面的實(shí)施例；
[0020]結(jié)合附圖1所述的一種均勻增加海綿鈦氧含量的裝置，包括布料機(jī)構(gòu)1、加熱爐4、氣氛預(yù)混器6、氧分析儀9、冷卻機(jī)構(gòu)11和傳送網(wǎng)帶13，在所述加熱爐4的內(nèi)部間隔設(shè)有上下兩排電加熱輻射管3，在兩排電加熱輻射管3之間設(shè)有貫穿加熱爐4進(jìn)出口的傳送網(wǎng)帶13，或在所述加熱爐4內(nèi)設(shè)置一排電加熱輻射管3，其中電加熱輻射管3設(shè)置在傳送網(wǎng)帶13的上方，或在加熱爐4內(nèi)設(shè)置多排電加熱輻射管3，在其中兩排電加熱輻射管3之間設(shè)置傳送網(wǎng)帶13，進(jìn)一步在上排電加熱輻射管3上方的爐壁上設(shè)有爐內(nèi)風(fēng)機(jī)5，在所述爐內(nèi)風(fēng)機(jī)5的一側(cè)設(shè)有混合氣體輸入管10，所述混合氣體輸入管10連接氣氛預(yù)混器6，所述氣氛預(yù)混器6連接氧分析儀9，氣氛預(yù)混器6分別連接氧化氣氛輸入管路7和保護(hù)氣氛輸入管路8，在加熱爐4的進(jìn)口端設(shè)有布料機(jī)構(gòu)1，所述加熱爐4的進(jìn)口端與布料機(jī)構(gòu)I之間設(shè)有防止外部空氣進(jìn)入加熱爐4內(nèi)的阻氣簾2，所述阻氣簾2設(shè)置在傳送網(wǎng)帶13的上方，進(jìn)一步，在加熱爐4的出口端設(shè)有冷卻機(jī)構(gòu)11，所述加熱爐4的出口端與冷卻機(jī)構(gòu)11之間設(shè)有防止外部空氣進(jìn)入加熱爐4內(nèi)的阻氣簾2，所述阻氣簾2設(shè)置在傳送網(wǎng)帶13的上方形成所述的均勻增加海綿鈦氧含量的裝置。
[0021]實(shí)施本實(shí)用新型所述的一種均勻增加海綿鈦氧含量的裝置的一種均勻增加海綿鈦氧含量的方法，所述增氧的方法包括如下步驟:
[0022]第一步、首先將海綿鈦12放置在傳送網(wǎng)帶13上并由傳送網(wǎng)帶13帶著海綿鈦12進(jìn)入布料機(jī)構(gòu)1，由布料機(jī)構(gòu)I使海綿鈦12在傳送網(wǎng)帶13均勻布料，布料寬度為300~1200mm，布料高度為13~80mm，然后由傳送網(wǎng)帶13帶著海綿鈦12進(jìn)入加熱爐4內(nèi)；
[0023]第二步、接上步，開啟加熱爐，并設(shè)置加熱爐4的溫度以及保溫時間，加熱爐4的加熱溫度范圍為300~700°C，加熱時間范圍為10~60min ；
[0024]第三步、接上步，設(shè)置加熱爐4內(nèi)的加熱氣氛，加熱氣氛氧氣濃度范圍為20~60%，此時增氧量越大則氧氣濃度越高，然后從氧化氣氛輸入管路7通入氧化氣氛，所述氧化氣氛的氣體為氧化氣氛為氧氣或空氣，從保護(hù)氣氛輸入管路8通入保護(hù)氣氛，所述保護(hù)氣氛的氣體為氬氣，此時兩種氣氛在氣氛預(yù)混器6中進(jìn)行混合，然后通過氧分析儀9上顯示的數(shù)據(jù)來調(diào)節(jié)氧化氣氛輸入管路7及保護(hù)氣氛輸入管路8的流量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)加熱氣氛氧氣濃度控制；
[0025]第四步、接上步，混合后的氣氛經(jīng)混合氣體輸入管10送入加熱爐4，加熱爐4內(nèi)設(shè)置的爐內(nèi)風(fēng)機(jī)5增加氣氛對流，實(shí)現(xiàn)有效加熱區(qū)內(nèi)加熱溫度及加熱氣氛的均勻性，進(jìn)一步，在加熱爐4入口及出口分別設(shè)置阻氣簾2，同時加熱爐4內(nèi)加熱氣氛保持正壓，以隔離加熱爐4外的氣體進(jìn)入加熱爐4內(nèi)；
[0026]第五步、接上步，海綿鈦12在加熱過程中其表面會形成一層附著性強(qiáng)的自生均勻氧化膜，此時通過調(diào)節(jié)加熱溫度、加熱時間及加熱氣氛中氧氣濃度，即可控制氧化膜的厚度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)不同需求增氧的目標(biāo)值；
[0027]第六步、接上步，海綿鈦12在加熱爐4內(nèi)完成增氧目標(biāo)值后，由傳送網(wǎng)帶13帶著海綿鈦12移動，海綿鈦12經(jīng)冷卻機(jī)構(gòu)11冷卻后即可。
[0028]本實(shí)用新型具體的實(shí)施例如下:
[0029]實(shí)例1:
[0030]I)海綿鈦12經(jīng)布料機(jī)構(gòu)1，海綿鈦12在傳送網(wǎng)帶13上實(shí)現(xiàn)均勻布料，布料寬度800_、布料高度40mm ；
[0031]2)設(shè)置加熱爐4的加熱溫度為400°C，加熱時間為25min，氧化氣氛輸入管路7通入氧氣，保護(hù)氣氛輸入管路8通入氬氣，兩種氣體在氣氛預(yù)混器6中均勻混合，設(shè)置氧氣濃度為30% ；
[0032]3)海綿鈦12在加熱氧化過程中，加熱爐4內(nèi)的爐內(nèi)風(fēng)機(jī)5開啟，保證有效加熱區(qū)內(nèi)溫度及氣氛均勻性，加熱過程中海綿鈦12表面形成一層均勻氧化膜，實(shí)現(xiàn)增氧；
[0033]4)最終獲得海綿鈦12的成分為:氧含量0.06?0.07%, Fe含量0.01?0.02%, C含量 0.01 ?0.015%, N 含量 0.004 ?0.005%。
[0034]實(shí)例2:
[0035]I)海綿鈦12經(jīng)布料機(jī)構(gòu)1，海綿鈦12在傳送網(wǎng)帶13上實(shí)現(xiàn)均勻布料，布料寬度800_、布料高度30mm ；
[0036]2)設(shè)置加熱爐4的加熱溫度為500°C，加熱時間為30min，氧化氣氛輸入管路7通入氧氣，保護(hù)氣氛輸入管路8通入氬氣，兩種氣體在氣氛預(yù)混器6中均勻混合，設(shè)置氧氣濃度為30% ；
[0037]3)海綿鈦12在加熱氧化過程中，加熱爐4內(nèi)的爐內(nèi)風(fēng)機(jī)5開啟，保證有效加熱區(qū)內(nèi)溫度及氣氛均勻性，加熱過程中海綿鈦12表面形成一層均勻氧化膜，實(shí)現(xiàn)增氧；
[0038]4)最終獲得海綿鈦12的成分為:氧含量0.09?0.10%, Fe含量0.01?0.02%, C含量 0.01 ?0.015%, N 含量 0.004 ?0.005%。
[0039]實(shí)例3:
[0040]I)海綿鈦12經(jīng)布料機(jī)構(gòu)1，海綿鈦12在傳送網(wǎng)帶13上實(shí)現(xiàn)均勻布料，布料寬度800_、布料高度30mm ；
[0041]2)設(shè)置加熱爐4的加熱溫度為600°C，加熱時間為30min，氧化氣氛輸入管路7通入空氣，保護(hù)氣氛輸入管路8關(guān)閉，不使用保護(hù)氣氛，S卩加熱氣氛為空氣，氧氣濃度為21% ;
[0042]3)海綿鈦12在加熱氧化過程中，加熱爐4內(nèi)爐內(nèi)風(fēng)機(jī)5開啟，保證有效加熱區(qū)內(nèi)溫度及氣氛均勻性，在加熱過程中海綿鈦12表面形成一層均勻氧化膜，實(shí)現(xiàn)增氧；
[0043]4)最終獲得海綿鈦12成分為:氧含量0.11~0.12%，F(xiàn)e含量0.01~0.02%，C含量 0.015 ~0.020%, N 含量 0.005 ~0.010%。
[0044]實(shí)例4:
[0045]I)海綿鈦12經(jīng)布料機(jī)構(gòu)1，海綿鈦12在傳送網(wǎng)帶13上實(shí)現(xiàn)均勻布料，布料寬度800_、布料高度30mm ；
[0046]2)設(shè)置加熱爐4加熱溫度650°C，加熱時間35min，氧化氣氛輸入管路7通入氧氣，保護(hù)氣氛輸入管路8通入氬氣，兩種氣體在氣氛預(yù)混器中均勻混合，設(shè)置氧氣濃度為40% ；
[0047]3)海綿鈦12在加熱氧化過程中，加熱爐4內(nèi)爐內(nèi)風(fēng)機(jī)5開啟，保證有效加熱區(qū)內(nèi)溫度及氣氛均勻性，加熱過程中海綿鈦12表面形成一層均勻氧化膜，實(shí)現(xiàn)增氧；
[0048]4)最終獲得海綿鈦12成分為:氧含量0.15~0.16%，F(xiàn)e含量0.01~0.02%，C含量 0.01 ~0.015%, N 含量 0.004 ~0.007%。
[0049]本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)的效果:
[0050]本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)對海綿鈦12均勻增氧，可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定控制海綿鈦12氧含量及均勻增氧目的，氧含量穩(wěn)定控制在0.06~0.18%之間，根據(jù)氧含量的需求，控制海綿鈦12增氧目標(biāo)值，氧含量偏離目標(biāo)值不超過±0.01%,其它主要雜質(zhì)元素含量控制范圍為Fe:≤ 0.05 ;C ≤ 0.02 ;N ≤ 0.02 (可控)。
[0051]同時本實(shí)用新型還具有如下優(yōu)點(diǎn)；
[0052]①本實(shí)用新型通過控制海綿鈦12加熱溫度、加熱時間及加熱氣氛，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定控制海綿鈦12氧含量及均勻增氧目的，最終獲得氧含量滿足使用要求的海綿鈦；
[0053]②經(jīng)本實(shí)用新型加工的海綿鈦12氧分布均勻，鈦錠熔煉過程中無需添加二氧化鈦，即可實(shí)現(xiàn)鈦錠的均勻增氧；
[0054]③本實(shí)用新型的裝置結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好，工藝易操作實(shí)施，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定批量生產(chǎn)；
[0055]④本實(shí)用新型海綿鈦12增氧無需添加二氧化鈦粉末、混料及壓塊，流程短，效率高，解決了高效生產(chǎn)、散料裝爐EB鈦錠均勻增氧的技術(shù)難題；
[0056]⑤本實(shí)用新型也可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定控制海綿鈦12氮含量及均勻增氮目的。
[0057]需要說明的是本實(shí)用新型并不局限于對海綿鈦12進(jìn)行增氧，同樣適用于對海綿鈦12進(jìn)行均勻增氮，此時將氧化氣氛輸入管路7通入氮?dú)饧纯?，保護(hù)氣氛輸入管路8為氬氣不變，同時將氧分析儀9改為氮?dú)夥治鰞x，通過控制海綿鈦12加熱溫度、加熱時間及加熱氣氛氮?dú)鉂舛?，即可?shí)現(xiàn)穩(wěn)定控制海綿鈦氮含量及均勻增氮目的。
[0058]本實(shí)用新型未詳述部分為現(xiàn)有技術(shù)。
[0059]為了公開本實(shí)用新型的發(fā)明目的而在本文中選用的實(shí)施例，當(dāng)前認(rèn)為是適宜的，但是，應(yīng)了解的是，本實(shí)用新型旨在包括一切屬于本構(gòu)思和發(fā)明范圍內(nèi)的實(shí)施例的所有變化和改進(jìn)。
【權(quán)利要求】
1.一種均勻增加海綿鈦氧含量的裝置，包括布料機(jī)構(gòu)(I)、加熱爐(4)、氣氛預(yù)混器(6)、氧分析儀(9)、冷卻機(jī)構(gòu)(11)和傳送網(wǎng)帶(13)，其特征是:在所述加熱爐(4)的內(nèi)部間隔設(shè)有上下兩排電加熱輻射管(3)，在兩排電加熱輻射管(3)之間設(shè)有貫穿加熱爐(4)進(jìn)出口的傳送網(wǎng)帶(13)，在上排電加熱輻射管(3)上方的爐壁上設(shè)有爐內(nèi)風(fēng)機(jī)(5)，在所述爐內(nèi)風(fēng)機(jī)(5)的一側(cè)設(shè)有混合氣體輸入管(10)，所述混合氣體輸入管(10)連接氣氛預(yù)混器(6)，所述氣氛預(yù)混器(6)連接氧分析儀(9)，氣氛預(yù)混器(6)分別連接氧化氣氛輸入管路(7)和保護(hù)氣氛輸入管路(8 )，在加熱爐(4 )的進(jìn)口端設(shè)有布料機(jī)構(gòu)(I)，在加熱爐(4 )的出口端設(shè)有冷卻機(jī)構(gòu)(11)形成所述的均勻增加海綿鈦氧含量的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的均勻增加海綿鈦氧含量的裝置，其特征是:所述加熱爐(4)內(nèi)設(shè)置的電加熱輻射管(3)設(shè)置為一排時，電加熱輻射管(3)設(shè)置在傳送網(wǎng)帶(13)的上方。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的均勻增加海綿鈦氧含量的裝置，其特征是:所述加熱爐(4)的進(jìn)口端與布料機(jī)構(gòu)(I)之間設(shè)有阻氣簾(2)，所述阻氣簾(2)設(shè)置在傳送網(wǎng)帶(13)的上方。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的均勻增加海綿鈦氧含量的裝置，其特征是:所述加熱爐(4)的出口端與冷卻機(jī)構(gòu)(11)之間設(shè)有阻氣簾(2)，所述阻氣簾(2)設(shè)置在傳送網(wǎng)帶(13)的上方。
【文檔編號】C22B34/12GK203754787SQ201420079526
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年2月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月25日
【發(fā)明者】陳志強(qiáng), 李渤渤, 劉茵琪, 包淑娟, 郭朋 申請人:洛陽雙瑞精鑄鈦業(yè)有限公司