[发明专利]一种用废旧钼制取熔铸型钼产品的真空熔炼炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种真空熔炼电炉，具体说是一种用废旧钼制取熔铸型钼产品的真空熔炼炉。它可以用废旧钼料制取熔铸型钼产品。属于现代真空冶金设备领域，亦属于废旧钼资源再生循环技术领域。

背景技术

金属钼是稀有难熔贵重金属，是世界各工业大国战略物资之一。国际钼协会2002年统计：中国的废旧钼已达4500吨/年，因此关注该资源的再生具有重要意义。由于金属钼理化特性：高熔点、难熔性，高温不具抗氧化性。因而，至今没能找到经济实用再生方法。

人们曾经采用过物理与化学相结合的方法，回收废旧钼。即将废旧钼经物理化学法最终制成钼粉，再重返粉末冶金制造业制成钼产品。但是该种方法获得的钼粉，要比从钼矿中直接获得钼粉，价格昂贵得惊人被彻底淘汰。

在现有技术中唯有真空熔炼法，较适应回收废旧钼。然而，由于技术的限制，至今没有实现通过真空熔炼的方法达到废旧钼的回收。存在主要原因是：已有真空炉种，所采用的熔炼坩埚均为水冷紫铜坩埚，加之金属钼在高温下具有卓越的导热性，两者构成极大导热能力，导致投入坩埚熔炼的电能量急剧流逝。文献记载：比钼导热很差的钛合金，熔炼流逝热量达80％以上。故对回收废旧钼而言，现有的真空熔炼炉更不具所需要的热平衡条件。所以现有真空熔炼炉中的坩埚，均无法达到对废旧钼回收熔炼浇铸能力。因此，无法实现废旧钼资源再生循环。更无法以回收废旧钼而形成熔铸钼制品产业。

发明内容

本发明目的是提供一种用废旧钼制取熔铸型钼产品的真空熔炼炉，它可以克服现有技术中所存在的缺点，能够广泛应用于对废旧钼料重熔回收制取熔铸型钼产品。同样适用于重熔回收其它高温活性金属，且回收成本低廉实用。

本发明的目的是这样实现的：它包括真空室和安装在真空室内的坩埚熔炼装置，坩埚的下方设有浇铸型模装置，其特征在于坩埚熔炼装置中的坩埚材质为石墨，坩埚的外壁和底部采用绝热保温导电材料紧密包裹，再将其装入另设有水冷夹套的壳体内，坩埚底部设有浇注口，在浇注口上设有底铸闸门。

绝热保温材料包括各种耐高温功能的保温绝热导电材料，其中最好为石墨纤维毡。

本发明的真空熔炼炉，其核心是坩埚熔炼装置。它由石墨制成坩埚并与具有绝热保温导电能力的材料及水冷套壳体组成一体。为熔炼废旧钼提供所需热平衡条件。确保熔炼的钼熔融液即能自身形成凝壳，又能在该壳内形成最大钼熔融液的熔池，以利获得真空浇铸钼制品。本发明的真空熔炼炉浇铸的钼产品，已改变原来的粉末性基体，它已成为熔融再结晶性的基体。它的内在金属组织与原粉末冶金法制取的钼产品相比，其质量密度增高，其原含有氮、氢、氧杂质，原含低熔点合金杂质等均得到去除。因而，获得的熔铸型钼产品的理化性能得到全面提升。因此，本发明解决了废旧钼资源再生难题。又达到对废旧钼低成本回收高价值利用目的。

附图说明

图1是以真空非自耗电极电弧凝壳炉为例的结构示意图。

图2是图1中所示的坩埚的结构示意图。

图3是图1中所示的强冷氮氩气循环系统示意图。

图4是图1中所示的充氮氩保护系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例，对本发明做进一步说明：

如图1所示，3是真空室，真空室内设有坩埚6。坩埚的下方设有浇注型模装置7。浇注型模连同坩埚均固联在一个门车(无图)上。熔炼时推进真空室内，熔炼结束、待熔铸钼件冷却后，再拉出真空室。在坩埚的上方设有中空非自耗电极5，中空非自耗电极5通过夹具与中空电极杆4固定连接。中空非自耗电极在熔炼过程中作为阴极。而坩埚6及坩埚内的物料在熔炼过程中作为阳极。中空电极杆的上端在真空室外与电极杆传动装置2连接并安装有加料仓1。真空室外安装有强冷循环系统9和充氮氩保护系统10，图中8是抽真空系统。

安装在真空室内的坩埚6的具体结构如图2所示，图中13是用石墨制作的坩埚体，其形状或为园柱形筒体，坩埚筒体与同材质的坩埚底盘26相组合。其底盘设有浇铸用底孔道(≥φ50)。坩埚外层、底部(也可含上部)均有多层绝热石墨纤维毡12(紧密包裹着，并将其装入水冷夹套的壳体14之内，在水冷夹套内设有与熔炼电流配匹的稳弧绕组线圈11，借以稳定熔炼又达到对熔融金属液的搅拌作用。