自耗电极熔炼钛的新技术

俄罗斯一家公司开发出一种凝壳———自耗电极熔炼钛的新技术。该项技术是用前次熔炼后残留于坩埚中的凝壳作电极 ,在电极与装入坩埚的残钛、海绵钛和必要的合金化组分之间引弧 ,利用电弧熔化电极和坩埚中的炉料。电极熔化完以后 ,将一部分熔融金属注入铸型 ,利用剩余部分把未熔化的残钛粘在凝壳上。带有残料的凝壳 ,其重量可在装料和重熔自耗电极 (前次熔炼的凝壳 )总重量的 30 %～80 %之间调整。采用这种熔炼技术 ,可以使用 10 0 %的残料 ,残料与海绵钛可直接加入坩埚 ,块状炉料的尺寸仅受坩埚大小的限制 ,铸锭的化学成分非常均匀。自耗电…     

钛合金铸锭的凝壳—自耗电极熔炼

１发展概况 ８０年代中期以来,俄罗斯发展了一种除杂原理类似于冷炉床炉的新型熔炼技术,即所谓的凝壳－自耗电极（ＧＲＥ）熔炼．该方法的特点是在第一次熔炼时,先在凝亮底部铺一层海绵钛、残钛及合金化组分,密封炉子,抽真空,在电极与装入坩埚的海绵钛及合金化组分之间引孤,靠电弧将电极和坩埚中的炉料熔化．熔融金属与冷坩埚壁接触凝固形成凝壳,阻止熔融金属与坩埚材料反应可能对钛合金造成的污染．当熔化需要数量的金属之后,将坩埚中的熔融钛浇入锭模或铸型,剩下一部分作为下次的自耗电极使用．当冷却到规定的温度以后,开炉,…     

壳式感应熔炼

壳式感应熔炼原理与一般的感应熔炼原理相同，不同的是增朗是由沿着坚直方向分割成数条的水冷银条制成，而不是耐火材料，且在构成增朗的铜条间的缝隙埋入陶瓷等，使其缝隙间约经．研究之初，熔炼时用CaFZ等矿渣在蒋融金属和增锅之间形成矿渣层，以防止银塔朗和蒋励金鹰直接接触．目前，已经能够进行不用矿渣的壳式板应熔炼，这样在熔炼钛、铸等活性、高熔点金鹰时就可免受来自矿渣的污染．感应熔炼法是利用电磁感应的作用使置于通电（交流电）线圈中的金属产生涡流，涡流产生的热效应——焦耳热使线圈内的金属自身熔化的一种熔炼方法．该…     

基于PLC真空自耗电极凝壳炉控制系统

针对早期真空自耗电极凝壳炉的综合技术性能相对落后的现状,通过国内最大容量的真空自耗电极凝壳炉(500kg)熔炼工艺及控制过程,介绍了一种基于PLC真空自耗电极凝壳炉控制系统,系统的分析了真空自耗电极电弧凝壳炉控制原理和各个参数之间的关系,提出了凝壳炉控制中的关键点与难点,结合设计中出现的问题,现场运行数据表明,PLC控制系统运行稳定可靠,操作方便,维护量小,对提高熔炼工艺水平、保证产品质量和提高经济效益具有非常重要的意义。     

英美联合推进FFC—剑桥法的工业化生产

1 FFC-剑桥法的提出自20世纪40年代克劳尔(Kroll)开发成功的熔炼金属钛的克劳尔法投入工业生产以来,人们一直在设想采用电解法生产金属钛。但那时人们的思路是将钛盐溶入另一种熔融盐中,在电解过程中,让金属钛在阴极上沉积下来。试验结果证明此法行不通,虽然在电解过程中有金属钛在阴极沉积下来,但是一些很细的粉末,非常容易氧化,生产效率非常低,难以实现工业生产。1997年,英国的剑桥大学提出了一个被普遍认为是可以经济地提炼金属钛的新方法。提出这     

立式100kg真空凝壳炉

自60年代我国引进第一台25kg真空凝壳炉以来,我国已自行制造了十多台同类设备,最大容量已达500kg.主要用于钛泵.钛阀等化工行业用的耐腐蚀铸件生产,随着精密铸造技术的发展,用于军工和体育用品的生产也日益增多.但目前国内的凝壳炉结     

热解氮化硼坩埚在特种熔炼上的应用

钛是化学性质比较活泼的金属,它几乎与所有的耐火材料发生化学反应。因此多年来不断出现冶炼钛及其合金的新技术,新工艺,如真空电弧熔炼、凝壳炉熔炼、悬浮熔炼以及电子束熔炼等。但上述工艺都比较复杂,所以至今寻找一种简单易行的熔炼钛及其合金的工艺仍是人们关注的课题。热     

航天科工新型材料浇注技术国内领先

经过半年的实践探索，中国航天科工钛铝金属间化合物熔炼浇注技术日前取得重大突破，达到国内先进水平。今年年初，航天科工三院159厂开始探索钛铝金属问化合物材料的熔炼浇注技术，确定了钛铝金属间化合物熔炼最佳工艺参数。该材料耐高温性能好，密度低于钛合金，是一种适用于军用和民用领域、有广阔市场应用前景的新型材料。北京钢铁研究院材料专家评价，此项技术的产品质量和凝壳重量都非常稳定，达到国内先进水平。     

熔渣电解—等离子法生产金属钛

美国麻省理工学院研究者在1998年美国冶金学会年会上发表了一篇题为“等离子体能使钛酸盐渣电解的钛得以回收”的文章,搞译如下：钦的延性和工艺性与它的氧含量有很大关系．初生钛是在保证氧含量低的条件下生产的,而再生钛,即废钛则常常被氧污染,这就限制了钛的效用．另外再生钦的供应是固定而有限的,也阻碍着钛的大量应用、本文所提出的方法是采用熔渣电解直接生产金属钛。如下图所示．渣与金属在高于钛的熔点温度下被熔化,再把金属与渣分开、铸成有用的部件．由于金属与氧化物渣处于化学平衡,所以金属含有较多的氧．l钦的熔渣电解…     

钛铸造新技术——悬浮铸造法

钛及钛合金质轻、耐蚀且具有较高的强度,被用于体育用品,特别是高尔夫球头应用十分引人注目．由于钛在熔点附近化学活性较高,铸造作业的稳定性和成本需改善的地方很多．钛不可能像钢铁那样用陶瓷做对朗进行烙炼．到目前为止,将钛自身的凝固层作为保护壳体,以电弧、电子束、等离子体作为热源的冷增损熔炼方法已经较为普遍．但是以凝壳作为保护层的熔炼方法需消耗作为原料的高价电极,且由于热损耗大,熔融金属钛温度下降,流动性差,因此要施加外力进行强制铸造．铸造工艺复杂,同时铸型也需要有高的强度,导致铸型成本高．近年来,熔炼…     

VAR炉熔炼过程中磁场作用的分析

针对VAR炉的结构特点，探讨了真空自耗熔炼过程中磁场产生的原因及其在熔化区域分布的规律；分析了VAR熔炼过程中存在的3种主要磁场，即熔化电流自生的水平磁场、外加的纵向磁场和VAR炉自身及周围铁质结构件产生的杂散磁场，对熔炼过程及铸锭质量的影响。     

低成本无耐火材料悬浮熔炼工艺

美国Inductotherm公司与塔斯卡卢萨的亚拉巴马大学联合开发采用了一种新工艺—无耐火材料无容器的熔炼,该熔炼工艺称为磁悬浮熔炼。熔炼系统采用电感应技术,即在电磁场中熔化金属坯块并使熔融金属悬浮起来,电磁场产生搅拌作用并使之均匀熔炼,减小温度梯度和促进脱气。     

当今世界钛业技术的一些新发展

在最近几年里，世界钛工业技术和设备有长足的发展，本文简要地论述了某些领域的现状，其中包括海绵钛自动分类，超低氧含量钛的制取，热强耐蚀新合金的开发，５ｔ钛锭的的凝壳熔炼，等离子冷床熔炼，电子束熔炼，激光表面变质处理和β钛合金在外科植入中的应用等。     

钛熔炼和铸造的现状和展望

钛是高熔点活泼金属，是一种在蒋融状态下难处理的金属材料．通过防止高温下与大气反应的气氛控制，防止与耐火材料反应的铸型材质的选择，待到结构的设计和热源的选定等已有几种实用的熔炼方法．1自耗电极式真空电弧熔炼法（VAR）世界上85％以上的钛采用VAN炉熔炼，是将圆柱形电极在水冷铜增涡中电弧放电，滴下馆液逐步凝固的一种方法．滴在铜批锅上的液滴即刻凝固成壳，从而保护了铜增朗．海绵钛中含有的MgCl2，熔炼时气化而急速膨胀，使液滴飞溅，VAR炉的消耗电极起盖子作用，抑制了这种飞溅．而附着在讲损壁的飞溅物，随着熔炼的进…     

真空凝壳炉用的新型坩埚

众所周知,熔铸高温难熔活性金属(例如钨、钼、钽、铌、钛、铀等)技术关键是:熔点高,高温时化学性能活泼,在熔融状态下几乎同所有物质都能发生化学反应。到目前为止,熔铸高温活性金属的设备只有一种即:“真空凝壳炉”。即在真空状态下,采用能使被熔金属外表结成薄壳的坩埚,用电弧、电子束或等离子束从坩埚中心加热的设备。这种炉子的特点是:1.熔化和浇铸都在真空     

钛冷炉床熔炼技术的最新进展

钛冷炉床熔炼技术作为生产高质量钛锭的方法，与传统的真空自耗电弧熔炼相比，具有许多优点，如可以有效地去除低密度夹杂（LDI）和高密度夹杂（HD），提高铸锭的冶金质量，提高残钛利用率，降低生产成本，并且还可生产国、扁、空心等各种锭型的传锭．近年来，国外将冷炉床熔炼技术视为进一步提高金属纯度，预防飞机发动机用钛合金压气机盘因夹杂缺陷引起的灾难性事故的重要手段．美国一些发动机生产厂已制订了新的材料标准，要求采用电子束或等离子炉床熔炼的材料[1]．最近，美国、日本的生产商也纷纷建造冷炉床炉．本文重点给出了电子束…     

钛铸件的气孔和铸模充填度

由于钛熔点高,对O、N、C等元素很活泼,因此铸造钛铸件需用特种铸造设备和稳定性良好的氧化物熔模.本文报道了在凝壳炉中进行氩弧熔炼,研究了真空度、氩气氛对铸模充填度和气孔率的影响.实验采用水冷铜坩埚凝壳炉.炉室分为上下两部分,中间由隔板分开,可以分别抽空、充氩.坩埚坐在炉室的隔板上,中间开有φ13mm的孔.熔炼前,坩埚丁通过该孔与下炉室相通或用薄钛箔隔开.熔模组置于下炉室.在红充进熔炼炉室前,两个炉室分别抽空到13Pa.在铸造过程中,两炉室都保持一定氩压力.     

Ti-Al合金的研制

美国宾夕法尼亚洲的坩埚密实材料公司利用气体雾化钛工艺(TGA)制备了60多种成份为γ-(TiAl)、α_2-(T_3Al)等 Ti-Al 粉末用于先进的航天器的研制。制备工艺如下:在备有水冷装置和铜内衬的坩埚的真空感应炉中熔炼自耗电极锭。熔融的合金含在有相同成份的薄渣壳中,可防止难熔材料和其他材料的污染。在浇口盘下面一个特有的区域中,使熔融的金属束流定向倾流出来,进入高压惰性气体的射流中。所获得的 Ti-Al 合金粉末没有产生偏析。     

电解铜中的氢对铜线坯拉丝影响的实践（上篇：电解铜与熔炼）

阴极铜电解过程中使用的添加剂是阴极铜增氢的一个主要因素，阴极铜表面有大量凸瘤时，氢含量可增加数倍以上，感应电炉采用微还原性气氛熔炼，对氢无能为力，氢在铸造凝同时析出，过量气体的逸出会造成品界脆弱，导至轧制中开裂，影响线坯拉制微细线的性能。不能逸出的氢气体在铸坯中形成气孔，是拉线断线的一个主要原因。根据阴极铜质量和熔炼方式，在阴极铜熔化过程中，最大限度的降低氢的含量。     

从熔盐中电解制取金属钛

钛的生产成本高,使其应用受到了限制．如能从熔融盐中直接电解得到钛,就可减少成本．然而,从熔融盐中电解得到的固态钛很可能是树枝状晶,需要再经过真空电弧重熔．如果能得到液态钛,上述问题即可迎刃而解．但因钛的熔点高,高温活性大,保持其液态是非常困难的． ＥＳＲ（电渣熔炼）是钢的提纯工艺之一．在该工艺中,大电流通过电解槽时产生的热量将自耗电极熔化;电极周围温度可达２０００Ｋ．从自耗电极上得到的金属滴收集于金属熔池中,然后凝固在基板上．该工艺通常使用交流电,但也可用直流电．使用直流电,可以掌握电解效果．１…