[发明专利]一种非真空下引铜锆合金扁锭的制备方法

权利要求书

1.一种非真空下引铜锆合金扁锭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1配料：按百分含量计，秤取所需原料，选取99％电解铜板、0.7％铜锆合金、稀土Re0.1％、铜镁合金0.2％、钛0.01％，电解铜板、铜锆合金、稀土Re、铜镁合金以及钛备用；

S2熔炼：将电解铜板装炉，并在铜板熔化后依次加入覆盖剂、铜镁合金、钛和稀土Re进行熔炼，熔炼完成后准备铜水出炉，铜水温度保持在1200～1300℃；

S3合金加入：中间包上用盖板密封，并开启加热装置，铜水出炉倒入中间包，铜锆合金按照5～10％烧损量计算并间隔添加进中间包，控制锆含量在0.05～0.2％之间；

S4连续铸造：通过扁锭结晶器管材进行下引铸造，铸造过程采用振动铸造，振动频率30～50次/分钟；下引铸造速度40～110mm/分钟；采用结晶器水冷，冷却水温保持20～40℃，待铸锭完全凝固后，关闭冷却水；

所述中间包具体为一种能够自动加入铜锆合金的特制中间包结构，其具体包括：

用于导流及承载构件的包体(1)，所述包体(1)外中部设有凹仓(11)，包体(1)内与凹仓(11)对应的两侧各设有一个U型流路(12)，所述U型流路(12)一端与包体(1)上顶面的进液口(13)连通，另一端与包体下部隔板的通孔(14)连通，所述隔板(15)下方的包体(1)为缓置流路(17)，其包体(1)内底面设有多组出液口(16)；

用于加料及搅拌的加料总成(2)，所述加料总成(2)具体为可转动的加料轮(21)，所述加料轮(21)设有两组，且分别设置于凹仓(11)下方的U型流路(12)上，加料轮(21)上端通过导管(22)延伸出凹仓(11)底面，加料轮(21)内部中空，其周向设有多组用于搅拌加料的弧形扇叶(211)，所述弧形扇叶(211)内对应的加料轮(21)侧壁设有出料口(212)；所述导管(22)上端的凹仓(11)底面设有用于驱动其转动的驱动电机(23)，其通过齿轮组(24)驱动导管(22)转动，且外设有罩设驱动电机(23)、齿轮组(24)的罩体(25)，所述导管(22)与加料轮(21)连接一端设有单向阀；

用于储料送料的加料罐(3)，所述加料罐(3)设有两组与加料轮(21)匹配，加料罐(3)底部与罩体(25)固定并与导管(22)转动连接，加料罐(3)上端侧面设有添料口(31)，其内顶面设有升降电机(32)，所述升降电机(32)输出轴端连接有用于推压送料的活塞板(33)。

2.如权利要求1所述的一种非真空下引铜锆合金扁锭的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中铜锆合金中锆含量为35～55％、铜镁合金中镁含量为10～20％。

3.如权利要求1所述的一种非真空下引铜锆合金扁锭的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中熔炼的具体方法为：

1)将电解铜板装入中频感应炉坩埚，加功率等铜板熔化完，加入覆盖剂；

2)升温1100～1200℃，开始投入铜镁合金，充分搅拌5～10分钟后，继续升温；

3)升温至1250～1350℃，依次加入钛、稀土Re，保温10～15分钟，准备铜水出炉。

4.如权利要求3所述的一种非真空下引铜锆合金扁锭的制备方法，其特征在于，所述覆盖剂的使用量为电解铜板重量的0.35-0.60％wt，其按质量百分比含量计由玻璃50～60％，氟化钙20～30％，氟化钠20～30％组成。

5.如权利要求1所述的一种非真空下引铜锆合金扁锭的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中通过扁锭结晶器管材进行下引铸造，扁锭结晶器管材用铜铬锆合金整体锻造加工，镀铬厚度0.5～1.5mm。

6.如权利要求1所述的一种非真空下引铜锆合金扁锭的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中连续铸造过程中扁锭结晶器液面采用透明罩保护。

7.如权利要求1所述的一种非真空下引铜锆合金扁锭的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中结晶器水冷时，冷却水强度数值随着冷却水温、下引铸造速度进行调节，其具体为：

其中，p为冷却水强度；c为冷却水温；v为下引铸造速度；n为常量，取值为3.8。

8.如权利要求1所述的一种非真空下引铜锆合金扁锭的制备方法，其特征在于，所述加料轮(21)倾斜20-40°设置，且加料轮(21)及导管(22)均采用氧化锆材质制成；所述铜锆合金的添加按照5～10％烧损量计算并间隔添加进中间包，所述间隔添加具体为：每间隔2～5s持续添加30～45s，并控制锆含量在0.05～0.2％之间，上述间隔时间数值调节随着锆含量的增加而延长，持续添加时间数值调节随着锆含量的增加而缩短。