一种高效生产钛板坯的方法

摘要

本发明涉及一种高效生产钛板坯的方法，使用6个电子枪的电子束冷床炉，将选定成分的原料装入电子束冷床炉的散料进料器或棒料进料器，进行熔炼，然后将得到的铸锭冷却出炉，即可得到成品。本发明直接使用原始状态的原料进行熔炼，避免了回收料破碎，海绵钛混料，电极块压制，电极的焊制。通过优化设计熔炼出的扁锭为一炉两锭的200×1290×5000mm铸锭两个，重量约12吨，这种扁锭无需二次熔炼，无需锻造，可直接用于轧制，缩短了生产流程和生产周期，降低了制造成本，极大的提高了效率。

主权项

一种高效生产钛板坯的方法，包括使用具有6个电子枪的电子束冷床炉，其中1#、2#电子枪工作区域为熔炼冷床，3#、4#电子枪工作区域为精炼冷床，5#、6#电子枪工作区域为溢流冷床和1#、2#结晶器，其中5#电子枪对应1#结晶器，6#电子枪对应2#结晶器，1#、2#、3#电子枪由1#电脑的GIP控制，4#、5#、6#电子枪由2#电脑的GIP控制，两台电脑的GIP分别设定电子枪步骤，其特征在于：（1）、将原料海绵钛、电极块、块状回收料或屑状回收料，直接通过上料系统装入电子束冷床炉的转鼓加料器中或装入钛制棒料盒内放入电子束冷床炉的棒料进料器内；其中回收料需喷砂酸洗，然后才能使用；（2）、将电子束冷床炉的熔炼室、加料室和拉锭室抽真空至1×10‑2Pa～8×10‑2Pa；（3）、然后打开拉锭室板阀，将拉锭底垫升入水冷铜坩埚中；（4）、随后每次加料都需重新进行放气，上料，抽真空至1×10‑2Pa～8×10‑2Pa；（5）、打开1#、2#、3#、4#、5#、6#电子枪，选择“电子束定位”步骤，对各个电子枪工作状态和频闪观察仪的清晰程度及角度进行确认；（6）、将1#、2#、3#、4#、5#、6#电子枪GIP调至“预热”步骤，对熔炼冷床、精炼冷床或溢流冷床中的钛凝壳进行缓慢预热使其缓慢膨胀；（7）、待钛凝壳上形成熔池通道，开始将1#、2#、3#、4#、5#、6#电子枪GIP调至“电流测试步骤”，对电子枪所能够达到的最大发射电流进行测试；通过电流测试，确认电子枪在大电流下的工作状态；（8）、将1#、2#、3#电子枪GIP调至“持续熔炼”步骤，利用大电流对原料进行熔化；（9）、待钛液流至坩埚处，将4#、5#、6#电子枪GIP调至“填充坩埚”步骤，调高5#、6#电子枪的能量，先将坩埚底垫填充满，将4#、5#、6#电子枪GIP调至“持续熔炼”步骤，提高1#、2#、3#电子枪的熔炼速率，并且设置5#、6#电子枪的能量，使坩埚钛液的过热度在200℃，然后开始自动拉锭；（10）、在持续熔炼过程中，“持续熔炼”步骤内5#、6#电子枪的设置程序中也有清边图形，不断地对坩埚边部进行扫描；（11）、若持续熔炼过程中，由于设备原因造成熔炼中断，则将1#、2#、3#电子枪GIP调至“预热”步骤，将4#、5#、6#电子枪GIP调至“熔炼中断持续加热步骤”，5#和6#枪对扁锭顶部持续加热；待设备恢复后，接着持续熔炼，并且断流接缝处不影响最终钛锭的质量；（12）、待拉锭长度达到需要的长度，停止进料，并关闭1#、2#、3#、4#电子枪，留5#、6#电子枪；（13）、将4#、5#、6#电子枪GIP调至“清边”步骤，使用清边扫描图形对坩埚流道及坩埚边部进行清理；（14）、将4#、5#、6#电子枪GIP调至“热封顶”步骤，对扁锭顶部进行热封顶，使其缓慢冷却，防止快速冷却而造成内部的缩孔缩松；（15）、热封顶完毕，所有电子枪停止工作，真空系统保持运行，扁锭在拉锭室内冷却10个小时以上，然后开炉放气，进行出锭。