[发明专利]熔炼方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属冶炼技术领域，尤其涉及一种熔炼方法。

背景技术

熔炼是将金属材料及其它辅助材料投入加热炉熔化并调质，物料在高温炉内发生一定的物理、化学变化，产出粗金属和炉渣的冶金过程。通过对熔炼产生的粗金属进行处理可以得到金属。

电子束熔炼(Electron Beam Melting，EBM)是指在高真空条件下，将高速电子束的动能转换为热能作为热源来进行金属熔炼的一种真空熔炼方法。

电子束熔炼炉一般包括：进料室、电子枪、结晶器、拉锭装置及抽真空系统。在真空下，电子枪的阴极被加热产生热电子。在加速电压的作用下，热电子向阳极加速运动。由于聚束极的作用，电子束从阳极的中心孔通过，向下继续运动，经磁聚焦透镜的多次聚焦和磁偏转扫描透镜的调节，使电子束准确而集中地轰击到原料表面。在原料和熔池表面产生高温，使原料的表面被加热、熔化、滴入熔池中。熔池就是锭上端的熔化部分，其周围是结晶器。由于电子束的加热作用，熔池保持不断地上下、内外对流。随着熔化的原料不断滴入，熔池表面不断上升，拉锭装置又将锭不断向下拉动，使熔池表面保持一定高度。

电子束熔炼具有熔炼温度和速度可以灵活控制以及电子束熔炼对活性难熔金属及其合金有较好的脱气效果，能够得到高质量的产品。

然而，现有技术的电子束熔炼方法形成的铸锭缺陷率高。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种熔炼方法，能够降低所形成的铸锭的缺陷率。

为解决上述问题，本发明提供一种熔炼方法，包括提供原料和熔炼炉，所述熔炼炉包括冷床；

将所述原料放入所述熔炼炉，并对所述熔炼炉进行抽真空处理；

使所述原料进入冷床并加热使所述原料熔化，形成熔融金属物，并使所述熔融金属物处于熔融状态的时间大于3min；

形成熔融金属物之后，对所述熔融金属物进行拉锭处理，形成铸锭；

对所述铸锭进行冷却处理。

可选的，所述原料为钛或镍。

可选的，所述冷床电子束熔炼炉包括：与冷床第一相连的进料室，与冷床另一端相连的结晶器，位于冷床上方的第一电子枪和位于结晶器上方的第二电子枪。

可选的，所述进料室内具有与所述冷床相连的送料机构；

形成熔融金属物的步骤包括：通过所述送料机构使原料进入冷床；

通过第一电子枪对所述原料进行加热，形成熔融金属物。

可选的，所述送料机构具有送料速度；

使原料进入冷床的步骤中，送料速度为：每10min～12min送料一次，每次送料34kg～36kg。

可选的，所述原料为镍，所述第一电子枪的功率为200kW～300kW。

可选的，对所述熔融金属物进行拉锭处理的步骤包括：通过所述第二电子枪对所述熔融金属物进行加热。

可选的，对所述熔融金属物进行拉锭处理的步骤中，所述第二电子枪的功率为150kW～250kW。

可选的，所述第一电子枪的个数为1～3。

可选的，形成熔融金属物的步骤包括：

对所述原料进行加热，使原料熔化，形成熔融物；

对所述熔融物进行精炼，形成金属熔融物。

可选的，所述第一电子枪的数量为3；

形成熔融物的方法包括：通过两个第一电子枪对所述原料进行加热，使原料熔化；

进行精炼的方法包括：通过一个第一电子枪对所述熔融物进行加热，形成金属熔融物。

可选的，所述冷床的长度为0.9m～1.1m。

可选的，所述冷床的面积为0.3m²～0.4m²。

可选的，所述原料为块状或颗粒状。

可选的，对所述铸锭进行冷却的步骤中，冷却时间为10h～14h。

可选的，熔融金属物处于熔融状态的时间大于等于3min且小于5min。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明的熔炼方法中，通过具有冷床的熔炼炉使原料在冷床中熔化，并使熔融金属物处于熔融状态下的时间大于3min。延长熔融金属物处于熔融状态下的时间能够使原料中的杂质气体充分释放，从而减少所形成的铸锭中的气孔，减少缺陷率；此外，延长熔融金属物处于熔融状态下的时间还能够使密度比较小的杂质上浮并通过挥发充分去除，从而降低所形成铸锭中的杂质含量，提高铸锭的纯度。另一方面，本发明只需要进行一次熔炼就能够使所形成的铸锭符合设计要求，因此，能够简化工艺流程，减少能量浪费。