一種鑄造純鈹錠用鈹珠熔煉提純方法
【專利摘要】本發明涉及一種鑄造純鈹錠用鈹珠熔煉提純方法，該方法是在真空熔煉爐中完成鈹珠的熔煉、保溫熔清和澆注。本發明鑄造純鈹錠用鈹珠熔煉提純方法采用真空熔煉法，通過1.采用大、小鈹珠搭配配料、分步加料的方式，保證鈹珠順利熔化而產生“架橋”現象；2.在鈹珠劇烈熔化反應時向爐內沖惰性氣體增壓，使金屬液的噴濺得到抑制，同時用傾斜坩堝的方式，確保已熔金屬液接觸到上部結殼部分，使其熔融；3.在熔融后保溫一定時間，確保鈹珠完全熔化，使低熔點的雜質和氣體充分揮發和造渣。本發明易于取得適合于粉末冶金工藝中制屑工序需要的高純度鑄錠，操作容易實現，可兼做廢金屬回收，防護設施相對簡單易行。
【專利說明】一種鑄造純鈹錠用鈹珠熔煉提純方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及有色金屬生產【技術領域】，特別是涉及一種鑄造純鈹錠用鈹珠熔煉提純 方法。
【背景技術】
[0002] 金屬鈹作為一種有戰略意義的金屬，其良好的性能在國防和軍工上應用十分廣 泛。金屬鈹的純度直接影響著各種性能，在鈹的冶煉過程和后續熔煉、加工過程中引入的各 種雜質對鈹的性能有很強的副作用。
[0003] 工業上廣泛地使用氟化鈹鎂熱還原法生產金屬鈹，還原反應結束后，過剩的氟化 鈹和氟化鎂形成熔融物，金屬鈹浮于其表面呈珠狀。鈹珠取出以后，表面的爐渣可以用物理 方法除去，但仍有一些雜質殘存于鈹珠的內部，造成鈹珠的雜質含量較多，所以，從凈化的 角度出發對鈹珠進行熔煉提純是十分必要的。
[0004] 目前，鈹珠進行熔煉提純方法采用感應電爐的熔煉方法，該方法存在難以取得適 合于粉末冶金工藝中制屑工序需要的鑄錠，無法直接提供壓力加工用坯料，具體操作不容 易實現，無法兼做廢金屬回收，防護設施復雜難以實行等不足之處。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在于克服上述現有技術的缺陷，提供一種可獲得高純度金屬鈹的鑄 造純鈹錠用鈹珠熔煉提純方法。
[0006] 為實現上述發明目的所采的技術方案為： 一種鑄造純鈹錠用鈹珠熔煉提純方法，其特征在于其工藝過程為：在真空熔煉爐中完 成鈹珠的熔煉、保溫熔清和澆注。
[0007] 所述鈹珠采用大、小鈹珠搭配配料的方式裝爐，其搭配配料比例為直徑2mm以下 10%、直徑2?3mm的30%、4?5mm的45%、5mm以上的15%。
[0008] 上述真空熔煉爐的真空度為-0· 086Mpa。
[0009] 在上述熔煉的升溫過程中，向真空熔煉爐內沖惰性氣體。
[0010] 在上述熔煉過程中通過操作手柄來傾斜氧化鈹坩堝進行助熔。
[0011] 在上述熔煉過程中通入惰性氣體使真空熔煉爐內增壓至-0. 080 Mpa。
[0012] 上述保溫熔清是指在熔煉完成后保溫30分鐘。
[0013] 上述熔煉采用分步加料的方式，待一次加料完全熔化后，保溫熔清，然后再加料熔 煉，每次加料〇. 2Kg。
[0014] 所述澆注是指按照8?10Kg/20?30秒的速度將爐內溶液澆入到模腔內。
[0015] 本發明鑄造純鈹錠用鈹珠熔煉提純方法采用真空熔煉法，通過在熔煉過程中： 1、 采用大、小鈹珠搭配配料、分步加料的方式，保證鈹珠順利熔化而產生"架橋"現象； 2、 在鈹珠劇烈熔化反應時向爐內沖惰性氣體增壓，使金屬液的噴濺得到抑制，同時用 傾斜坩堝的方式，確保已熔金屬液接觸到上部結殼部分，使其熔融。
[0016] 3、在熔融后保溫一定時間，確保鈹珠完全熔化，使低熔點的雜質和氣體充分揮發 和造渣； 4、澆注后加大爐體冷卻水，保證模具快速冷卻。
[0017] 本發明的鑄造純鈹錠用鈹珠熔煉提純方法，易于取得適合于粉末冶金工藝中制屑 工序需要的高純度鑄錠，可直接提供壓力加工用坯料，具體操作容易實現，可兼做廢金屬回 收，防護設施相對簡單易行。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018] 圖1為本發明鑄造純鈹錠用鈹珠熔煉提純方法的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0019] 本發明鑄造純鈹錠用鈹珠熔煉提純方法，工藝過程為： 1、備料：鈹珠分檢、磁選、表面清潔處理，分檢、磁選的目的是防止鐵屑進入。
[0020] 2、清爐：將氧化鈹坩堝清理，擦拭干凈。
[0021] 3、裝爐：在真空熔煉爐中非真空狀態下進行，將石墨模具放到爐體中、鈹珠裝入坩 堝。鈹珠按照大、小鈹珠搭配配料的方式裝爐：搭配配料比例為直徑2mm以下10%、直徑 2?3mm的30%、4?5mm的45%、5mm以上的15%。裝爐時先裝入直徑5mm以上的，接著直徑 2mm以下，在直徑2?3mm的，鈹珠按順序放到坩堝內搗實，另一部分鈹珠直徑4?5mm的置 于爐頂部加料倉內，待坩堝內完全熔化后再加入坩堝。
[0022] 4、抽真空：合上爐蓋，連續抽真空至真空度-0. 086Mpa。
[0023] 5、熔煉：開變頻開關，為感應圈供電，供電控制流程如下， lOKw/O. 5h - 20Kw/0. 5h - 30Kw/0. 5h - 40Kw/0. 5h - 50Kw。
[0024] 6、沖氬：在熔煉過程中，功率40Kw時關閉真空閥，往爐內充入惰性氣體氬氣，使爐 內真空度降至到-〇· 〇80Mpa。（準備加料） 7、加料：（加料倉內的鈹珠）功率降至20Kw開始加料，按照0. 2Kg/次的方式進行，一 直到加料倉內的鈹珠加完。加料采用分步加料的方式，待一次加料完全熔化后，保溫熔清， 然后再加料熔煉。
[0025] 8、精煉：功率50Kw，適當提高真空，隨時觀察爐內情況，直至爐料中煙霧排放干 凈。
[0026] 9、保溫：熔煉結束后保溫溶清30分鐘。
[0027] 10、澆注：功率40Kw，二次充入惰性氣體氬氣使爐體內真空度降至到-0. 070Mpa， 傾斜坩堝烘烤澆嘴，（防止爐料噴濺）澆注速度：8?10Kg/20?30秒，將爐內溶液澆入到 模腔內。至此，鈹珠熔煉提純完成。
[0028] 11、冷卻：澆注完畢斷電，鑄錠隨爐體自然冷卻。
【權利要求】
1. 一種鑄造純鈹錠用鈹珠熔煉提純方法，其特征在于其工藝過程為：在真空熔煉爐中 完成鈹珠的熔煉、保溫熔清和澆注。
2. 按照權利要求1所述的鑄造純鈹錠用鈹珠熔煉提純方法，其特征在于所述鈹珠采用 大、小鈹珠搭配配料的方式裝爐，其搭配配料比例為直徑2_以下10%、直徑2?3_的 30%、4 ?5mm 的 45%、5mm 以上的 15%。
3. 按照權利要求1所述的鑄造純鈹錠用鈹珠熔煉提純方法，其特征在于上述真空熔煉 爐的真空度為-0. 〇86Mpa。
4. 按照權利要求1所述的鑄造純鈹錠用鈹珠熔煉提純方法，其特征在于在上述熔煉的 升溫過程中，向真空熔煉爐內沖惰性氣體。
5. 按照權利要求1所述的鑄造純鈹錠用鈹珠熔煉提純方法，其特征在于在上述熔煉過 程中通過操作手柄來傾斜氧化鈹坩堝進行助熔。
6. 按照權利要求1所述的鑄造純鈹錠用鈹珠熔煉提純方法，其特征在于在上述熔煉過 程中通入惰性氣體使真空熔煉爐內增壓至-0. 080 Mpa。
7. 按照權利要求1所述的鑄造純鈹錠用鈹珠熔煉提純方法，其特征在于上述保溫熔清 是指在熔煉完成后保溫30分鐘。
8. 按照權利要求1所述的鑄造純鈹錠用鈹珠熔煉提純方法，其特征在于上述熔煉采用 分步加料的方式，待一次加料完全熔化后，保溫熔清，然后再加料熔煉，每次加料〇. 2Kg。
9. 按照權利要求1所述的鑄造純鈹錠用鈹珠熔煉提純方法，其特征在于所述澆注是指 按照8?10Kg/20?30秒的速度將爐內溶液澆入到模腔內。
【文檔編號】C22B35/00GK104195356SQ201410148828
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年4月15日 優先權日:2014年4月15日
【發明者】趙克俊, 蘇峰, 王戰宏, 買學鋒, 馮桂才, 呂建偉, 于偉, 王治 申請人:西北稀有金屬材料研究院