CN108559899A - 钒铝合金的电铝热冶炼方法 - Google Patents

钒铝合金的电铝热冶炼方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种钒铝合金的电铝热冶炼方法，其包括引燃过程、补热过程和排气过程，所述引燃过程：在电压139～160V、电流3800～4200A的条件下进行引燃反应，完全引燃反应后停电；所述补热过程：调整电压139～210V、电流3900～4500A进行反应，待反应完全后进入排气阶段；所述排气过程：调整电压至121～139V，电流由补热过程的电流分阶段梯度降低，将电流降至1500A及以下后停电，完成冶炼。本方法通过不同电压、电流的作用，控制电铝热法冶炼钒铝合金的反应过程，使合金中产生的气体能够及时排出合金，有效避免了冶炼过程中产生的产品氧化及夹渣问题，提高了钒铝合金的产品质量。

Description

钒铝合金的电铝热冶炼方法
技术领域
本发明涉及一种钒铝合金的冶炼方法，尤其是一种钒铝合金的电铝热冶炼方法。
背景技术
钛合金被广泛应用于军事工业、航空航天工业和民用工业， 钒铝中间合金是生产钛合金的重要原料。因此对钒铝合金杂质含量要求十分严格， 特别是氧、 碳和硅等杂质含量要求较高，此外合金中不能存在氧化膜以及夹渣，否则不能满足高端钛合金产品的需要。
电铝热法冶炼钒铝合金过程中，反应过程难以控制，反应后由于合金内部含气，造成合金内部氧化、夹渣，并在内部气压作用下造成炉渣内夹合金等，严重影响电铝热法冶炼钒铝合金的产品质量。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种产品质量好的钒铝合金的电铝热冶炼方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：其包括引燃过程、补热过程和排气过程，所述引燃过程：在电压139～160V、电流3800～4200A的条件下进行引燃反应，完全引燃反应后停电；
所述补热过程：调整电压139～210V、电流3900～4500A进行反应，待反应完全后进入排气阶段；
所述排气过程：调整电压至121～139V，电流由补热过程的电流分阶段梯度降低，将电流降至1500A及以下后停电，完成冶炼。
优选的，所述引燃过程中，电压为145～150V，电流为3900～4000A。所述引燃过程中，送电20～50s进行引燃反应。所述送电时间最好为30～40s。
优选的，所述补热过程中，引燃反应停电后10～15s后调整电压。所述补热过程中，电压为180～200V，电流为4100～4200A。所述补热过程中，送电60～240s进行反应。所述送电时间最好为150～210s。
优选的，所述排气过程中，每120～600s为一个阶段，每阶段电流降低梯度为600～1200A。所述排气过程中，调整电压至125～135V。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明通过控制引燃过程的工艺，能够保证完全引燃反应，防止内部有未反应生料；通过控制补热过程的工艺，可延长高温还原反应时间，保证还原反应完全；通过控制排气过程的工艺，电流分阶段梯度降低的送电制度，通过电流及电压的作用，使合金内的气体慢慢由合金内排出，防止内部氧化及气孔产生。本发明通过不同电压、电流的作用，控制电铝热法冶炼钒铝合金的反应过程，使合金中产生的气体能够及时排出合金，有效避免了冶炼过程中产生的产品氧化及夹渣问题，提高了钒铝合金的产品质量。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1：本钒铝合金的电铝热冶炼方法采用下述具体工艺。
（1）引燃过程：在电压139V，电流4200A，送电20s引燃反应完全，然后停电；
（2）补热过程：引燃过程停电10s后，调整电压210V，电流3900A，送电60反应完全，然后进入排气过程；
（3）排气过程：进入排气过程后，调整电压至139V，电流由补热电流3900A分阶段梯度降低，电流每120s为一个阶段，每阶段电流降低梯度600A，电流降至1500A后停电，完成冶炼。
本实施例所得钒铝合金产品的内部无氧化及夹渣产生，产品指标满足YS/T 579-2014钒铝中间合金标准要求。
实施例2：本钒铝合金的电铝热冶炼方法采用下述具体工艺。
（1）引燃过程：在电压160V，电流3800A，送电50s引燃反应完全，然后停电；
（2）补热过程：引燃过程停电15s后，调整电压139V，电流4500A，送电240s反应完全，然后进入排气阶段；
（3）排气过程：进入排气阶段后，调整电压至121V，电流由补热电流4500A分阶段梯度降低，电流每600s为一个阶段，每阶段电流降低梯度1200A，将电流降至900A后停电，完成冶炼。
本实施例所得钒铝合金产品的内部无氧化及夹渣产生，产品指标满足YS/T 579-2014钒铝中间合金标准要求。
实施例3：本钒铝合金的电铝热冶炼方法采用下述具体工艺。
（1）引燃过程：在电压155V，电流3900A，送电25s引燃反应完全，然后停电；
（2）补热过程：引燃过程停电12s后，调整电压160V，电流4000A，送电100s反应完全，然后进入排气阶段；
（3）排气过程：进入排气阶段后，调整电压至124V，电流由补热电流4000A分阶段梯度降低，电流每200s为一个阶段，每阶段电流降低梯度1000A，将电流降至1000A后停电，完成冶炼。
本实施例所得钒铝合金产品的内部无氧化及夹渣产生，产品指标满足YS/T 579-2014钒铝中间合金标准要求。
实施例4：本钒铝合金的电铝热冶炼方法采用下述具体工艺。
（1）引燃过程：在电压145V，电流4000A，送电40s引燃反应完全，然后停电；
（2）补热过程：引燃反应停电后12s，调整电压180V，电流4200A，送电210s反应完全，然后进入排气阶段；
（3）排气过程：进入排气阶段后，调整电压至135V，电流由补热电流4200A分阶段梯度降低，电流每500s为一个阶段，每阶段电流降低梯度1200A，将电流降至600A后停电，完成冶炼。
本实施例所得钒铝合金产品的内部无氧化及夹渣产生，产品指标满足YS/T 579-2014钒铝中间合金标准要求。
实施例5：本钒铝合金的电铝热冶炼方法采用下述具体工艺。
（1）引燃过程：在电压150V，电流3900A，送电30s引燃反应完全，然后停电；
（2）补热过程：引燃反应停电后13s，调整电压200V，电流4100A，送电150s反应完全，然后进入排气阶段；
（3）排气过程：进入排气阶段后，调整电压至125V，电流由补热电流4100A分阶段梯度降低，电流每250s为一个阶段，每阶段电流降低梯度1000A，将电流降至100A后停电，完成冶炼。
本实施例所得钒铝合金产品的内部无氧化及夹渣产生，产品指标满足YS/T 579-2014钒铝中间合金标准要求。
实施例6：本钒铝合金的电铝热冶炼方法采用下述具体工艺。
（1）引燃过程：在电压148V，电流3950A，送电35s引燃反应完全，然后停电；
（2）补热过程：引燃反应停电后11s，调整电压190V，电流4150A，送电180s反应完全，然后进入排气阶段；
（3）排气过程：进入排气阶段后，调整电压至130V，电流由补热电流4150A分阶段梯度降低，电流每400s为一个阶段，每阶段电流降低梯度800A，将电流降至950A后停电，完成冶炼。
本实施例所得钒铝合金产品的内部无氧化及夹渣产生，产品指标满足YS/T 579-2014钒铝中间合金标准要求。
统计案例：某采用电铝热法冶炼钒铝合金的企业，采用常规的电铝热法工艺时，经统计，每100批次约95批次出现内部氧化及夹渣产生；采用本方法工艺之后，经统计，每100批次约5批次出现内部氧化及夹渣产生。由此可见，本方法有效地防止了合金内部氧化及夹渣产生。

Claims (10)

1.一种钒铝合金的电铝热冶炼方法，其包括引燃过程、补热过程和排气过程，其特征在于，所述引燃过程：在电压139～160V、电流3800～4200A的条件下进行引燃反应，完全引燃反应后停电；
所述补热过程：调整电压139～210V、电流3900～4500A进行反应，待反应完全后进入排气阶段；
所述排气过程：调整电压至121～139V，电流由补热过程的电流分阶段梯度降低，将电流降至1500A及以下后停电，完成冶炼。
2.根据权利要求1所述的钒铝合金的电铝热冶炼方法，其特征在于：所述引燃过程中，电压为145～150V，电流为3900～4000A。
3.根据权利要求1或2所述的钒铝合金的电铝热冶炼方法，其特征在于：所述引燃过程中，送电20～50s进行引燃反应。
4.根据权利要求3所述的钒铝合金的电铝热冶炼方法，其特征在于：所述送电时间为30～40s。
5.根据权利要求1所述的钒铝合金的电铝热冶炼方法，其特征在于：所述补热过程中，引燃反应停电后10～15s后调整电压。
6.根据权利要求1所述的钒铝合金的电铝热冶炼方法，其特征在于：所述补热过程中，电压为180～200V，电流为4100～4200A。
7.根据权利要求1、5或6所述的钒铝合金的电铝热冶炼方法，其特征在于：所述补热过程中，送电60～240s进行反应。
8.根据权利要求7所述的钒铝合金的电铝热冶炼方法，其特征在于：所述送电时间为150～210s。
9.根据权利要求1所述的钒铝合金的电铝热冶炼方法，其特征在于：所述排气过程中，每120～600s为一个阶段，每阶段电流降低梯度为600～1200A。
10.根据权利要求1或9所述的钒铝合金的电铝热冶炼方法，其特征在于：所述排气过程中，调整电压至125～135V。
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