[发明专利]一种铸造纯铍锭用铍珠熔炼提纯方法

说明书

技术领域

本发明涉及有色金属生产技术领域，特别是涉及一种铸造纯铍锭用铍珠熔炼提纯方法。

背景技术

金属铍作为一种有战略意义的金属，其良好的性能在国防和军工上应用十分广泛。金属铍的纯度直接影响着各种性能，在铍的冶炼过程和后续熔炼、加工过程中引入的各种杂质对铍的性能有很强的副作用。

工业上广泛地使用氟化铍镁热还原法生产金属铍，还原反应结束后，过剩的氟化铍和氟化镁形成熔融物，金属铍浮于其表面呈珠状。铍珠取出以后，表面的炉渣可以用物理方法除去，但仍有一些杂质残存于铍珠的内部，造成铍珠的杂质含量较多，所以，从净化的角度出发对铍珠进行熔炼提纯是十分必要的。

目前，铍珠进行熔炼提纯方法采用感应电炉的熔炼方法，该方法存在难以取得适合于粉末冶金工艺中制屑工序需要的铸锭，无法直接提供压力加工用坯料，具体操作不容易实现，无法兼做废金属回收，防护设施复杂难以实行等不足之处。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种可获得高纯度金属铍的铸造纯铍锭用铍珠熔炼提纯方法。

为实现上述发明目的所采的技术方案为：

一种铸造纯铍锭用铍珠熔炼提纯方法，其特征在于其工艺过程为：在真空熔炼炉中完成铍珠的熔炼、保温熔清和浇注。

所述铍珠采用大、小铍珠搭配配料的方式装炉，其搭配配料比例为直径 2mm以下 10%、直径2～3mm 的30%、4～5mm的45%、5mm以上的15%。

上述真空熔炼炉的真空度为-0.086Mpa。

在上述熔炼的升温过程中，向真空熔炼炉内冲惰性气体。

在上述熔炼过程中通过操作手柄来倾斜氧化铍坩埚进行助熔。

在上述熔炼过程中通入惰性气体使真空熔炼炉内增压至-0.080 Mpa。

上述保温熔清是指在熔炼完成后保温30分钟。

上述熔炼采用分步加料的方式，待一次加料完全熔化后，保温熔清，然后再加料熔炼，每次加料0.2Kg。

所述浇注是指按照8～10Kg/20～30秒的速度将炉内溶液浇入到模腔内。

本发明铸造纯铍锭用铍珠熔炼提纯方法采用真空熔炼法，通过在熔炼过程中：

1、采用大、小铍珠搭配配料、分步加料的方式，保证铍珠顺利熔化而产生“架桥”现象；

2、在铍珠剧烈熔化反应时向炉内冲惰性气体增压，使金属液的喷溅得到抑制，同时用倾斜坩埚的方式，确保已熔金属液接触到上部结壳部分，使其熔融。

3、在熔融后保温一定时间，确保铍珠完全熔化，使低熔点的杂质和气体充分挥发和造渣；

4、浇注后加大炉体冷却水，保证模具快速冷却。

本发明的铸造纯铍锭用铍珠熔炼提纯方法，易于取得适合于粉末冶金工艺中制屑工序需要的高纯度铸锭，可直接提供压力加工用坯料，具体操作容易实现，可兼做废金属回收，防护设施相对简单易行。

附图说明

图1为本发明铸造纯铍锭用铍珠熔炼提纯方法的工艺流程图。

具体实施方式

本发明铸造纯铍锭用铍珠熔炼提纯方法，工艺过程为：

1、备料：铍珠分检、磁选、表面清洁处理，分检、磁选的目的是防止铁屑进入。

2、清炉：将氧化铍坩埚清理，擦拭干净。

3、装炉：在真空熔炼炉中非真空状态下进行，将石墨模具放到炉体中、铍珠装入坩埚。铍珠按照大、小铍珠搭配配料的方式装炉：搭配配料比例为直径 2mm以下 10%、直径2～3mm 的30%、4～5mm的45%、5mm以上的15%。装炉时先装入直径5mm以上的，接着直径2mm以下，在直径2～3mm的，铍珠按顺序放到坩埚内捣实，另一部分铍珠直径4～5mm的置于炉顶部加料仓内，待坩埚内完全熔化后再加入坩埚。

4、抽真空：合上炉盖，连续抽真空至真空度-0.086Mpa。

5、熔炼：开变频开关，为感应圈供电，供电控制流程如下，

10Kw/0.5h→20Kw/0.5h→30Kw/0.5h→40Kw/0.5h→50Kw。

6、冲氩：在熔炼过程中，功率40Kw时关闭真空阀，往炉内充入惰性气体氩气，使炉内真空度降至到-0.080Mpa。（准备加料）

7、加料：（加料仓内的铍珠）功率降至20Kw开始加料， 按照0.2Kg/次的方式进行，一直到加料仓内的铍珠加完。加料采用分步加料的方式，待一次加料完全熔化后，保温熔清，然后再加料熔炼。

8、精炼：功率50Kw，适当提高真空，随时观察炉内情况，直至炉料中烟雾排放干净。

9、保温：熔炼结束后保温溶清30分钟。