[发明专利]电渣重熔制备含钛高温合金空心钢锭的装置和方法

权利要求书

1.一种电渣重熔制备含钛高温合金空心钢锭的装置，包括电渣重熔炉和供电系统，其特征在于：其还包括均安装在所述电渣重熔炉上的内结晶器和外结晶器，所述内结晶器和外结晶器之间形成环形浇注容腔，所述环形浇注容腔内设有环形自耗电极组；所述环形浇注容腔内浇注熔渣后，环形自耗电极组在环形浇注容腔内进行电渣重熔冶炼，形成含钛高温合金空心钢锭；

所述内结晶器包括首尾依次连接形成空心圆柱体状结构的第一分体、第二分体和第三分体，所述第二分体和第三分体分别转动连接在第一分体的两端，所述第二分体和第三分体的自由端卡扣连接；

所述熔渣包含以下质量百分比的组份：

CaF₂:59±5％、CaO:18±2％、Al₂O₃:18±2％、TiO₂:5±3％；

或者CaF₂:62±5％、CaO:8±2％、Al₂O₃:15±3％、MgO:7±2％、TiO₂:8±3％。

2.如权利要求1所述的电渣重熔制备含钛高温合金空心钢锭的装置，其特征在于：所述供电系统包括电源、电抗器、第一开关(K1)和第二开关(K2)；所述电源的一端连接自耗电极组，所述第一开关和第二开关两者并联后连接在电源的另一端，所述第一开关的另一端电连接电渣重熔炉底水箱，所述第二开关的另一端串联电抗器后电连接外结晶器；

电源、自耗电极组、液态熔渣、空心钢锭、电渣重熔炉底水箱、第一开关依次电连接形成第一供电回路；

电源、自耗电极组、液态熔渣、外结晶器、电抗器、第二开关依次电连接形成第二供电回路；

所述电渣重熔炉内熔渣升温初期启动第一供电回路，熔渣温度稳定后同时启动第一供电回路和第二供电回路。

3.如权利要求2所述的电渣重熔制备含钛高温合金空心钢锭的装置，其特征在于：所述电抗器的阻抗能够调整，通过调整电抗器的阻抗来调整第二供电回路的电流大小。

4.如权利要求2所述的电渣重熔制备含钛高温合金空心钢锭的装置，其特征在于：所述第一供电回路的熔炼电压为50～80V，熔炼电流为0.025～0.04(D²-d²)；所述第二供电回路的熔炼电压为50～80V，熔炼电流为0.01～0.016(D²-d²)；其中，D为外结晶器的内径，d为内结晶器的外径。

5.如权利要求1所述的电渣重熔制备含钛高温合金空心钢锭的装置，其特征在于：所述内结晶器的第二分体的自由端面设有第一卡槽；所述第三分体的自由端面设有第二卡槽，所述第二分体和第三分体两者之间设有插块，所述插块插入第二分体和第三分体之间时构成闭合的环形内结晶器。

6.如权利要求5所述的电渣重熔制备含钛高温合金空心钢锭的装置，其特征在于：所述第一卡槽顶端开口，其低端为盲口；所述第二卡槽顶端开口，其低端为盲口。

7.如权利要求1所述的电渣重熔制备含钛高温合金空心钢锭的装置，其特征在于：所述自耗电极组为两组，两所述自耗电极组对称设置在内结晶器的两侧；所述自耗电极组的熔化速率为0.5～0.8(D²-d²)^0.5kg/h；其中，D为外结晶器的内径，d为内结晶器的外径。