[发明专利]一种采用TA1屑状纯钛残料熔炼回收制备TA2纯钛的方法

说明书

本发明属于钛材加工技术领域，具体涉及一种采用TA1屑状纯钛残料熔炼回收制备TA2纯钛的方法。本发明采用干式铣削TA1纯钛毛板坯，得到TA1钛状屑残料，TA1屑状钛残料经过磁选除铁，压块，干燥，得到钛屑压块；钛屑压块通过成分配料方法合理配料并熔炼回收，得到TA2纯钛。本发明可大幅缩短屑状钛残料熔炼回收流程，提高熔炼回收质量，且不需添加海绵钛，可实现100％TA1屑状钛残料熔炼回收，大幅提升屑状钛残料添加比例。该方法去除高低密度夹杂效果好，获得的TA2纯钛满足GB/T 3620.1《钛及钛合金牌号和化学成分》标准要求，且其生产的钛板机械性能优于GB/T 3621《钛及钛合金板材》标准要求。

技术领域

本发明属于钛材加工技术领域，具体涉及一种采用TA1屑状纯钛残料熔炼回收制备TA2纯钛的方法。

背景技术

工业纯钛主要以TA1、TA2牌号为主，均被广泛应用于化工、石油、电力、冶金、环保等领域。其中，TA1牌号纯钛O、N、C、Fe等杂质元素含量低，具有低强度、高塑性特点，熔炼所需原材料纯度高；TA2牌号纯钛需要含有一定比例范围O、N、C、Fe等强化杂质元素，具有中等强度及塑性匹配综合优良性能，对熔炼原材料纯度要求相对较低。

TA1纯钛板坯制备过程中，需要对毛坯表面进行铣削加工，会产生5～15％不等屑状纯钛残料，如何通过合理的工艺方案，实现这些纯钛残料高品质、低成本、短流程熔炼回收循环使用，具有重要的环保及经济价值。但屑状纯钛残料由于形态松散、杂质元素高、成分波动大，熔炼回收难度最大。现有技术，首先需要对钛屑进行酸洗、漂洗、烘干、粉碎、磁选处理，然后通过与海绵钛配料、混料，压制电极后，采用真空自耗熔炼(VAR)两次或以上获得回收钛锭，回收流程长、成本高。为了保证压制的电极连接强度，屑状钛残料添加比例较低，一般≤30％；同时，此种方法熔炼回收纯钛残料，高低密度夹杂不易去除，O、N气体杂质元素增量大，质量难以保证。因此，现有技术存在熔炼回收流程长、生产效率低、回收成本高、质量控制难度大问题，需要进行改进。

发明内容

为了克服现有技术TA1屑状纯钛残料熔炼回收流程长、生产效率低、回收成本高、质量控制难度大等不足和缺点，本发明的目的在于提供一种采用TA1屑状纯钛残料熔炼回收制备TA2纯钛的方法，该方法可大幅缩短TA1屑状纯钛残料熔炼回收流程，提高熔炼回收质量，且不需添加海绵钛，可实现100％TA1屑状纯钛残料熔炼回收，大幅提升TA1屑状纯钛残料添加比例，具有高效率、短流程、低成本、高质量等优点。

本发明的另一目的在于提供上述方法制备得到的TA2纯钛，该TA2纯钛满足GB/T3620.1《钛及钛合金牌号和化学成分》标准要求。

本发明的再一目的在于提供上述TA2纯钛的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种采用TA1屑状纯钛残料熔炼回收制备TA2纯钛的方法，包含如下步骤：

(1)钛屑制备：TA1纯钛毛板坯采用铣床干式铣削，对表面机加工，得到TA1纯钛成品板坯和屑状钛残料，屑状钛残料经过磁选除铁，得到TA1屑状纯钛残料；其中，铣削刀盘通过压缩空气吹扫进行冷却，铣削刀盘一次进刀量≤4mm，铣床工作台给进速度≤120mm/min；

(2)钛屑压块：将步骤(1)制得的TA1屑状纯钛残料压块，干燥，得到钛屑压块；

(3)配料：当步骤(2)中制得的钛屑压块杂质元素整体含量小于TA2纯钛杂质元素整体含量，且偏差≥0.015％时，添加二氧化钛(TiO₂)进行增氧，将所需二氧化钛均匀分散撒于钛屑压块上表面，并震动钛屑压块，使浮于表面的二氧化钛落于钛屑之间固定；

(4)TA2纯钛制备：将配料好的钛屑压块进行熔炼回收，得到TA2纯钛；

步骤(1)中所述的TA1纯钛毛板坯的成分优选满足以下条件：