一种EB炉熔炼钛及钛合金用组合式料箱及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种EB炉熔炼钛及钛合金用组合式料箱及其制备方法，所述组合式料箱包括料箱本体和活动设置在料箱本体内的隔板装置，料箱本体的前端板上端设置有向料箱本体外侧延伸的压板，压板高度高于后端板上沿，用于在连续水平进料过程中对前料箱的后端板起到下压固定作用；隔板装置主要由隔板框架和隔板组成，所述隔板可拆卸固定在隔板框架上，隔板数量及间距根据需要进行设置，使用时将所述隔板装置放置在料箱本体内构成所述组合式料箱，通过隔板将料箱本体分割为数个单元格，使用该料箱能改善料箱原材料的均匀性及持续进料平稳性，可获得成分均匀的钛及钛合金EB锭，同时，使用该料箱制备钛及钛合金EB锭，生产操作简单、成本低。成本低。成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种EB炉熔炼钛及钛合金用组合式料箱及其制备方法


[0001]本专利技术涉及钛材加工
，具体涉及一种EB炉熔炼钛及钛合金所使用的组合式料箱及其制备方法。

技术介绍

[0002]钛及钛合金密度小、比强度高、耐腐蚀，是航空航天、海洋工程、石油化工、武器装甲等理想金属材料，应用广泛。目前，钛及钛合金熔炼主要包括真空自耗电弧炉熔炼（VAR）和电子束冷床炉熔炼（EB）两种方式，其中电子束冷床熔炼炉可直接一次熔炼获得大规格直轧扁锭，无需多次熔炼及多火次锻造、修磨，即可用于钛板带材生产，具有除杂效果好、流程短、成本低等优点，且更适合于钛残料熔炼回收，技术先进，发展前景好。
[0003]EB熔炼分为垂直进料和水平进料两种方式，垂直进料是炉料经螺旋进料器进入熔池熔炼方式，由于TiO2、中间合金或钛残料等添加料与海绵钛粒度、密度不同，螺旋进料时会与海绵钛分离及偏聚，导致熔炼成分不均匀，因此垂直进料一般仅适用于海绵钛熔炼。当钛及钛合金EB熔炼需要添加TiO2、中间合金或钛残料时，更适宜采用水平进料方式，可改善垂直进料导致的不同原材料炉料分离、聚集情况，一般将海绵钛与TiO2、中间合金或钛残料进行混料后，压制组焊电极或装入料箱后，再进行水平进料EB熔炼。在持续水平进料熔炼过程中，需要多个电极或料箱不断补充及切换，极易出现电极或料箱尾部翻落熔池、偏斜及堵料等情况，影响熔化速率和进料稳定性，并影响合金元素烧损量，导致成分不均匀。此外，压制组焊电极，不仅需要大型油压机，设备投资大，而且电极制备流程长、成本高。因此，非常有必要设计一种新型料箱，能够实现EB炉持续平稳水平进料和熔炼，提升钛及钛合金EB锭成分均匀性。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种EB炉熔炼钛及钛合金用组合式料箱及其制备方法，海绵钛与TiO2、中间合金或钛残料混料后，使用该料箱进行水平进料及熔炼，能改善料箱原材料的均匀性、有效避免料箱切换过程中翻落、偏斜和堵料情况，实现持续平稳熔炼，并获得成分均匀的钛及钛合金EB锭，同时，使用该料箱制备钛及钛合金EB锭，生产操作简单、成本低。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种EB炉熔炼钛及钛合金用组合式料箱，包括料箱本体及活动设置在料箱本体内的隔板装置，所述料箱本体由前端板、后端板、底板、左侧板、右侧板组成，其中，前端板上端设置有向料箱本体外侧延伸的宽40
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60mm的压板，压板所在高度较后端板上沿高出5~10mm，所述压板用于在连续水平进料过程中对前料箱的后端板起到下压固定作用；所述隔板装置主要由隔板框架和隔板组成，所述隔板框架的形状和尺寸与料箱本体的上部开口匹配，所述隔板可拆卸固定在隔板框架上，隔板数量及间距根据需要进行设置，使用时将所述隔板装置放置在料箱本体内构成所述组合式料箱，通过所述隔板将料箱本体分割为数个单元
格，所述隔板装置能够在装料完成后移动至料箱本体外进行下一次重复使用。
[0006]进一步地，所述料箱本体由前端板、后端板、底板、左侧板、右侧板焊接组合而成，其中，前端板较后端板高出45~65mm，并在前端板高出后端板部分朝料箱外侧进行90度折弯形成所述宽40
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60mm的压板，折弯后的前端板较后端板高出5~10mm高度。
[0007]进一步地，料箱本体的宽度与高度尺寸依据EB炉水平进料口的尺寸，分别在进料口宽和高的尺寸基础上预留50~100mm与20~50mm的余量；所述料箱本体的左侧板和右侧板尺寸相同且长度与底板长度相同，前端板和后端板宽度与底板宽度相同，后端板高度与左侧板和右侧板高度相同。
[0008]进一步地，所述料箱本体选取厚度3~6mm的钛板制成，料箱本体所用钛板材质与所熔炼钛及钛合金牌号一致；所述隔板框架由10~20mm厚钛板制成，隔板由3
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6mm厚的钛板制成。
[0009]进一步地，所述隔板框架上安装有吊环，通过吊环将隔板装置放入料箱本体内或移动至料箱本体外。
[0010]进一步地，所述隔板框架为长方形框架，数个隔板相互平行设置在隔板框架上，并在长度方向上将料箱本体分割为数个单元格，根据每次混料重量需求不同，通过调整隔板安装数量及位置，调整单元格数量。
[0011]进一步地，所述隔板框架两长边上分别开设有一系列隔板固定孔，所述隔板上端两侧各设有固定筋板，固定筋板的上端面加工螺丝孔，安装时使用隔板固定螺丝穿过隔板固定孔和螺丝孔将隔板固定在隔板框架上。
[0012]所述隔板的高度与料箱本体高度一致，所述隔板在宽度上与料箱本体间隙配合，以便隔板能够顺利放置在料箱本体内。
[0013]一种EB炉熔炼钛及钛合金用组合式料箱的制备方法，包括以下步骤：一、料箱本体的制备：（1）选料：选取厚度3~6mm的钛板为料箱本体用板，料箱本体所用钛板材质与所熔炼钛及钛合金牌号一致；（2）裁剪：每个料箱包括前端板和后端板两块端板、一块底板、左侧板和右侧板两块侧板，将板材裁剪为适合于EB炉进料口尺寸的规格，其中，两块侧板尺寸相同且长度与底板长度相同，两块块端板宽度与底板宽度相同，而高度不同，前端板较后端板高出约45~65mm，后端板高度与其他两侧板相同；（3）折弯：前端板高度方向一端进行90度折弯形成压板，压板宽约40
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60mm，折弯后前端板较后端板高5~10mm高度，作用是棒料连续进料过程中，前后棒料箱衔接时，后棒料箱前端板压板对前棒料箱后端板起下压固定作用，防止前棒料箱末端未熔化部分翻落至熔池；（4）料箱焊接：使用步骤（2）和步骤（3）获得的合适形状及尺寸的板材，焊接成料箱本体，其中压板朝向料箱本体外侧，料箱本体前端板与侧板连接处满焊，后端板与侧板连接处满焊，底板与侧板连接处焊接长度不低于侧板总长度的一半，；二、隔板装置的制备：所述隔板框架由10~20mm厚钛板制成，隔板框架上装有吊环，在隔板框架两长边合适位置开有一定数量的隔板固定孔；隔板由3
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6mm厚的钛板制成，隔板两面各焊接两块固定筋板，固定筋板上端加工有螺丝孔，使用隔板固定螺丝将隔板固定在
相应的隔板固定孔上；三、根据每次混料重量需求不同，调整相应的隔板安装数量及位置，然后将隔板装置放置在料箱本体内即组成所述组合式料箱。
[0014]有益效果：本专利技术提供了一种适用于钛及钛合金EB熔炼水平进料的组合式料箱及其制备方法，可用于海绵钛与TiO2、中间合金或钛残料混料装箱及EB炉熔炼，具有生产操作简单、成本低等优点，具体效果如下：1、组合式料箱设计将料箱分为数个单元格，可降低每次混料重量，并起到隔离固定作用，与无隔板大料箱相比，大幅降低了每次混料重量，并显著改善了料箱纵向原材料混料后均匀性；同时，通过料箱前端板压板的固定作用，可有效避免持续水平进料熔炼过程中，料箱尾部翻落熔池、偏斜及堵料异常情况，提高进料熔炼的平稳性；通过改善料箱原材料均匀性及持续进料平稳性，可有效提高钛及钛合金EB锭成分均匀性；2、本专利技术提供的组合式料箱由料箱本体和隔板装置两部分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种EB炉熔炼钛及钛合金用组合式料箱，包括料箱本体及活动设置在料箱本体内的隔板装置，其特征在于：所述料箱本体由前端板、后端板、底板、左侧板、右侧板组成，其中，前端板上端设置有向料箱本体外侧延伸的宽40
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60mm的压板，压板所在高度较后端板上沿高出5~10mm，所述压板用于在连续水平进料过程中对前料箱的后端板起到下压固定作用；所述隔板装置主要由隔板框架和隔板组成，所述隔板框架的形状和尺寸与料箱本体的上部开口匹配，所述隔板可拆卸固定在隔板框架上，隔板数量及间距根据需要进行设置，使用时将所述隔板装置放置在料箱本体内构成所述组合式料箱，通过所述隔板将料箱本体分割为数个单元格，所述隔板装置能够在装料完成后移动至料箱本体外进行下一次重复使用。2.如权利要求1所述的一种EB炉熔炼钛及钛合金用组合式料箱，其特征在于，所述料箱本体由前端板、后端板、底板、左侧板、右侧板焊接组合而成，其中，前端板较后端板高出45~65mm，并在前端板高出后端板部分朝料箱外侧进行90度折弯形成所述宽40
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60mm的压板，折弯后的前端板较后端板高出5~10mm高度。3.如权利要求1或2所述的一种EB炉熔炼钛及钛合金用组合式料箱，其特征在于，料箱本体的宽度与高度尺寸依据EB炉水平进料口的尺寸，分别在进料口宽和高的尺寸基础上预留50~100mm与20~50mm的余量；所述料箱本体的左侧板和右侧板尺寸相同且长度与底板长度相同，前端板和后端板宽度与底板宽度相同，后端板高度与左侧板和右侧板高度相同。4.如权利要求1所述的一种EB炉熔炼钛及钛合金用组合式料箱，其特征在于，所述料箱本体选取厚度3~6mm的钛板制成，料箱本体所用钛板材质与所熔炼钛及钛合金牌号一致；所述隔板框架由10~20mm厚钛板制成，隔板由3
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6mm厚的钛板制成。5.如权利要求1所述的一种EB炉熔炼钛及钛合金用组合式料箱，其特征在于，所述隔板框架上安装有吊环，通过吊环将隔板装置放入料箱本体内或移动至料箱本体外。6.如权利要求1所述的一种EB炉熔炼钛及钛合金用组合式料箱，其特征在于，所述隔板框架为长方形框架，数个隔板相互平行设置在隔板框架上，并在长度方向上将料箱本体分割为数个单元格...

【专利技术属性】
技术研发人员：李渤渤，蒋林凡，裴腾，杨光，刘茵琪，
申请(专利权)人：洛阳双瑞精铸钛业有限公司，
类型：发明
国别省市：