專(zhuān)利名稱(chēng)：一種爐外法生產(chǎn)中間合金的反應(yīng)爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及冶金設(shè)備領(lǐng)域，具體說(shuō)是爐外法生產(chǎn)中間合金的反應(yīng)爐。
背景技術(shù)：
隨著材料技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，對(duì)于特種鋼材、高溫合金等材料產(chǎn)品中用的添加劑中間合金產(chǎn)品的質(zhì)量要求，也隨之提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)要求，尤其是降低中間合金產(chǎn)品中雜質(zhì)Si、Fe及氣體O丨、N丨的含量。爐外法生產(chǎn)中間合金(下述實(shí)例將以鋁鈮中間合金產(chǎn)品生產(chǎn)為例)產(chǎn)品的方法是以鋁粉為還原劑以五氧化二鈮、鋁粒為原料在筒式爐內(nèi)發(fā)生還原反應(yīng)，合金比重大沉降到爐筒下部，冷卻后分離出來(lái)。炙熱的合金液在冷卻過(guò)程中與耐火材料及空氣長(zhǎng)時(shí)間接觸,耐火材料中的雜質(zhì)在高溫下會(huì)污染合金增加Si、Fe雜質(zhì)，同時(shí)吸收空氣中的氣體O、N產(chǎn)生氣體污染，這樣產(chǎn)品雜質(zhì)多污染大。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題和不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠快速冷卻中間合金、大大減少合金雜質(zhì)污染、提高中間合金產(chǎn)品的純度質(zhì)量的爐外法生產(chǎn)中間合金使用的反應(yīng)爐。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種爐外法生產(chǎn)中間合金的反應(yīng)爐，包括氧化鋁直筒鋼套罩筒、銅坩堝底座、冷卻系統(tǒng)；所述銅坩堝底座接于氧化鋁直筒鋼套罩筒下方，所述冷卻系統(tǒng)包圍于銅坩堝底座外側(cè)。所述冷卻系統(tǒng)為循環(huán)水冷系統(tǒng)，包括包圍在銅坩堝底座外側(cè)的循環(huán)水套、設(shè)置在循環(huán)水套上的輔助進(jìn)水管、出水口以及設(shè)置在循環(huán)水套底部的主進(jìn)水管。產(chǎn)品雜質(zhì)含量的主要來(lái)源有以下幾個(gè)方面，一是，原輔材料自身帶入，熔煉反應(yīng)還原富集而致；二是，操作環(huán)境形成污染而致；三是，熔煉反應(yīng)熔爐制作材料帶入，通過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)證明，由熔煉反應(yīng)熔爐制作材料帶入的雜質(zhì)進(jìn)入合金當(dāng)中，主要是在反應(yīng)結(jié)束后，合金與渣還處在高溫液態(tài)狀況的條件下進(jìn)入合金當(dāng)中的，導(dǎo)致合金產(chǎn)品雜質(zhì)含量過(guò)高地現(xiàn)象，而在物料反應(yīng)期間的雜質(zhì)滲入是微量的。本實(shí)用新型的應(yīng)用，對(duì)這一現(xiàn)象的出現(xiàn)得到了解決，大幅度地降低了合金產(chǎn)品中的雜質(zhì)含量，合金中的雜質(zhì)Si、Fe、0丨、N丨含量得到了有效控制，大大提高了合金產(chǎn)品質(zhì)量純度。其主要特點(diǎn)及實(shí)施方式是在于將熔煉反應(yīng)熔爐分為主次兩個(gè)區(qū)域，物料反應(yīng)主區(qū)域是在內(nèi)襯為氧化鋁(A1203含量大于97%)直筒鋼套罩筒內(nèi)完成的，物料反應(yīng)次區(qū)域是在銅坩堝內(nèi)完成的，這一區(qū)域的應(yīng)用，主要是在于反應(yīng)后期合金定型承載使用，避免合金在高溫液態(tài)狀況下，與雜質(zhì)較高的耐火材料接觸，而導(dǎo)致合金產(chǎn)品雜質(zhì)含量偏高現(xiàn)象。為了保障銅坩堝的使用壽命，得到高效反復(fù)利用，本實(shí)用新型在銅坩堝部位設(shè)計(jì)了一循環(huán)水冷系統(tǒng)設(shè)備，設(shè)有循環(huán)給水管和排水管，通過(guò)不斷給水補(bǔ)充和排放，加上銅的良好導(dǎo)熱性能，快速將熱量帶走，內(nèi)部與銅坩堝內(nèi)壁接觸的液態(tài)合金迅速凝固，對(duì)銅坩堝形成了有效保護(hù)層，而不會(huì)導(dǎo)致銅坩堝被燒蝕熔化；并且，液態(tài)合金在這一急速冷卻條件下，也會(huì)加大收縮力度，細(xì)化了合金的結(jié)晶度，進(jìn)一步地提高了產(chǎn)品外觀質(zhì)量。循環(huán)水冷設(shè)備工作時(shí)，循環(huán)給水水壓保持l-2Kgf/cm3，排水則為自流方式。有益效果本實(shí)用新型本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單耐用、生產(chǎn)操作簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、可以提高爐外法生產(chǎn)中間合金的產(chǎn)品純度質(zhì)量、降低Si、Fe、0丨、N丨含量。

圖I為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍，在閱讀了本實(shí)用新型之后，本領(lǐng)域技術(shù)·人員對(duì)本實(shí)用新型的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。如圖I所示，一種爐外法生產(chǎn)中間合金的反應(yīng)爐，包括氧化鋁直筒鋼套罩筒I、銅坩堝底座2、冷卻系統(tǒng)3 ;其中銅坩堝底座2設(shè)于氧化鋁直筒鋼套罩筒I下方，氧化鋁直筒鋼套罩筒I與銅坩堝底座2對(duì)接后形成中間合金熔煉反應(yīng)熔爐主體結(jié)構(gòu)。上述冷卻系統(tǒng)3包圍于銅坩堝底座2外側(cè),其包括包圍在銅坩堝底座2外側(cè)的循環(huán)水套4、設(shè)置在循環(huán)水套4上的輔助進(jìn)水管5、出水口 6以及設(shè)置在循環(huán)水套4底部的主進(jìn)水管7。本實(shí)用新型的工作方法a、首先，將銅坩堝平穩(wěn)放入銅坩堝內(nèi)，加以固定；b、將物料主反應(yīng)區(qū)域氧化鋁罩筒與銅坩堝對(duì)接，要求對(duì)接縫隙越小越好；C、將混合均勻物料投入反應(yīng)熔爐內(nèi)，用專(zhuān)用工具將物料搗實(shí)；d、打開(kāi)循環(huán)水套給水水閥,保障給水水壓在l-2Kgf/cm3,和排水口暢通無(wú)阻；e、例行熔煉前期安全檢查工作，排除安全隱患，保障給水水壓在l-2Kgf/cm3，和排水口暢通無(wú)阻；f、生產(chǎn)人員撤離現(xiàn)場(chǎng)，點(diǎn)火反應(yīng)；g、待物料熔爐內(nèi)物料完全反應(yīng)結(jié)束，靜置10分鐘后，取走反應(yīng)罩筒，繼續(xù)靜置冷卻，保持循環(huán)冷卻水循環(huán)工作；h、待合金錠完全冷卻后，用行車(chē)吊出銅坩堝，取出合金錠與渣錠； i、按照上述程序步驟，繼續(xù)下一爐合金熔煉生產(chǎn)。
權(quán)利要求1.一種爐外法生產(chǎn)中間合金的反應(yīng)爐，其特征在于包括氧化鋁直筒鋼套罩筒(I)、銅坩堝底座(2)、冷卻系統(tǒng)(3);所述銅坩堝底座(2)接于氧化鋁直筒鋼套罩筒(I)下方，所述冷卻系統(tǒng)(3)包圍于銅坩堝底座(2)外側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種爐外法生產(chǎn)中 間合金的反應(yīng)爐，其特征在于所述冷卻系統(tǒng)(3)為循環(huán)水冷系統(tǒng)，包括包圍在銅坩堝底座(2)外側(cè)的循環(huán)水套(4)、設(shè)置在循環(huán)水套(4)上的輔助進(jìn)水管(5)、出水口(6)以及設(shè)置在循環(huán)水套(4)底部的主進(jìn)水管(7)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種爐外法生產(chǎn)中間合金的反應(yīng)爐，該反應(yīng)爐包括氧化鋁直筒鋼套罩筒、銅坩堝底座、冷卻系統(tǒng)；所述銅坩堝底座接于氧化鋁直筒鋼套罩筒下方，所述冷卻系統(tǒng)包圍于銅坩堝底座外側(cè)。本實(shí)用新型本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單耐用、生產(chǎn)操作簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、可以提高爐外法生產(chǎn)中間合金的產(chǎn)品純度質(zhì)量、降低Si、Fe、O↑、N↑含量。
文檔編號(hào)C22C1/03GK202599096SQ201220121638
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月28日
發(fā)明者陳道華, 賈明, 錢(qián)廣東, 王浩冰, 馬步洋 申請(qǐng)人:江蘇美特林科特殊合金有限公司