CN112111658B - 一种颗粒物料的熔炼方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种细颗粒物料的熔炼方法，将物料盒中的粗颗粒物料完全覆盖在细颗粒物料上，在熔炼时，粗颗粒物料会先融化进而带动细颗粒物料的融化，熔融液层层下渗熔融粘连从而有效的将细颗粒物料熔炼铸锭，在大幅度减少物料飞溅的同时使电子枪功率相较普通物料熔炼时降低10‑20％，略微减少电子束的轰击速度，达到最佳的经济性；本发明设计的细颗粒物料熔炼方法投入极低、充分利用现有装备及物料，利用简单的原理实现物料高效的利用，显著提高了成材率及降低成本。

Description

一种颗粒物料的熔炼方法
技术领域
本发明涉及物料熔炼领域，特别是涉及一种颗粒物料的熔炼方法。
背景技术
当前，现有熔炼方法有两种，一种是散料熔炼；另一种是整料熔炼。整料熔炼有两种方式，其一：将物料放置于模具中，使用大型压力机挤压成整料形式，再利用整料熔炼方法进行熔炼；其二：将物料与粘接剂混合，挤压成型后通过真空烧结脱脂，再利用整料熔炼方法进行熔炼。然而这两种方法均易导致物料在熔炼过程中会不同程度受到装载容器的污染，影响产品的品质，同时需要投入大量资金来购置大型压力机等设施，增加了制作成本。
如附图3所示，现有技术提供了一种散料熔炼，如下：
1)散料的熔炼方法如下：
步骤1：调整电子枪1电子束至加料位；
步骤2：移动加料小车9至加料位；
步骤3:将散料仓10中物料通过加料小车9加入熔料坩埚2内，加料完成后，移动加料小车9退出熔料坩埚2上方；
步骤4：移动电子枪1电子束，使熔料坩埚2内物料熔化，物料熔化完成后，流入铸锭坩埚3中，通过铸锭系4统铸成铸锭；
步骤5：如此循环往复步骤1-4，直至散料仓中物料熔炼完成。
如果直接将细颗粒物料加入散料仓中进行熔炼，由于细颗粒物料颗粒小、物料松散，在加料入熔料坩埚中时会因料仓高度差产生物料“雾”。当电子束轰击松散的物料时，会因急速释放气体造成物料飞溅、真空度急剧降低等原因导致电子束无法激发、熔炼中止等问题。因此，当前尚无有效技术手段在保障产品质量的同时有效熔炼细颗粒物料。
现亟需一种避免物料因压制成型引入的污染，同时降低投入及工艺复杂程度，简单有效地熔炼颗粒物料，提升物料使用效率、熔炼成材率的物料熔炼方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种颗粒物料的熔炼方法。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种颗粒物料的熔炼方法，包括以下步骤：
S1：将与所熔物料同等材质的物料板材经过弯折、焊接制作成物料盒；
S2：所述所熔物料包括细颗粒物料与粗颗粒物料，将细颗粒物料、粗颗粒物料依次装填入所述物料盒中形成细颗粒物料层和粗颗粒物料层，得到已填料物料盒，所述装填过程中用锤子敲击所述物料盒外壁，使所述细颗粒物料和所述粗颗粒物料经过振动后排列紧密；
S3:将多个所述已填料物料盒，依次推入整料仓中，移动加料小车至熔炼位；
S4：关闭电子束熔炼炉炉门，抽真空，至炉内真空低于5×10-2Pa，符合熔炼要求；
S5：通过所述整料仓中的推料装置推动所述已填料物料盒至熔炼坩埚的上方，调整电子枪电子束至所述熔炼位并轰击所述已填料物料盒；
S6：熔料坩埚内物料积攒一定量，调整电子枪电子束使电子束轰击熔炼坩埚的流料口，物料流入铸锭坩埚中，通过所述铸锭坩埚的铸锭系统工作铸成铸锭；
S7：重复步骤S5-S6，直至整料仓中的所有所述已填料物料盒均熔炼完成；
其中，所述物料盒与所述细颗粒物料和粗颗粒物料为同等材质。
进一步地，步骤S2中的所述物料盒的形状为长方体。
进一步地，步骤S2中的所述物料盒的长度为40-100cm。
进一步地，步骤S2中的所述物料盒的宽度和高度均小于所述整料仓的宽度和高度。
进一步地，步骤S2中所述粗颗粒物料层的厚度为2-5cm。
本发明还提供了一种所述颗粒物料的熔炼方法的电子束熔炼装置，包括电子束熔炼炉和加料小车，所述电子束熔炼炉设有电子枪、熔料坩埚和铸锭坩埚；所述电子枪设在所述熔料坩埚上方；所述熔料坩埚侧上方设有整料仓，所述整料仓设有推料装置；所述熔料坩埚中的物料自流料口流出进入铸锭坩埚；所述铸锭坩埚设有铸锭系统。
与现有技术相比，本发明提供的一种颗粒物料的熔炼方法具有如下优点：
其一，将与被熔物料材质一致的板材制成可以装载颗粒物料的物料盒，保证熔炼物料与装载器具材质的一致性，避免了熔炼物料的污染；
其二，对物料盒进行敲击震动，提高了颗粒物料的“致密性”，且物料盒保持敞口状态，在熔炼炉抽真空时，物料中所含的空气将进一步释放出来并被抽去，物料的“致密性”会进一步得到提升，可有效减少熔炼时物料飞溅；
其三，将物料盒中的粗颗粒物料完全覆盖在细颗粒物料上，在熔炼时，粗颗粒物料会先融化进而带动细颗粒物料的融化，熔融液层层下渗熔融粘连从而有效的将颗粒物料与物料盒一起熔炼铸锭，在大幅度减少物料飞溅的同时使电子枪功率相较普通物料熔炼时降低10-20％，略微减少电子束的轰击速度，达到最佳的经济性；
其四，本发明设计的颗粒物料熔炼方法投入极低、充分利用现有装备及物料，利用简单的原理实现物料高效的利用，显著提高了成材率及降低成本。
附图说明
图1为本发明电子束熔炼炉的结构示意图；
图2为本发明电子束熔炼炉的物料盒的结构示意图；
图3为现有技术电子束熔炼炉的结构示意图；
其中的各附图标记为：
1-电子枪；2-熔料坩埚；3-铸锭坩埚；4-铸锭系统；5-整料仓；6-物料盒；7-粗颗粒物料；8-细颗粒物料；9-加料小车；10-散料仓。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1
本实施例提供一种钛颗粒物料的熔炼方法，包括步骤：
S1：将与所熔钛颗粒物料同等品级的钛板材经过弯折、焊接制作成长度为40cm，宽度和高度均略小于所述整料仓5宽度和高度的长方体钛物料盒6；
S2：所述所熔钛颗粒物料包括粒径为0.9mm的细颗粒物料与粒径为2.5mm的粗颗粒物料，将细颗粒物料8、粗颗粒物料7依次装填入所述物料盒6中形成细颗粒物料8层和2cm的粗颗粒物料7层，得到已填料物料盒6，所述装填过程中用锤子敲击所述物料盒6外壁，使所述细颗粒物料8和所述粗颗粒物料7经过振动后排列紧密；
S3:将多个所述已填料物料盒6，依次推入整料仓5中，移动加料小车至熔炼位；
S4：关闭电子束熔炼炉炉门，抽真空，至炉内真空低于5×10-2Pa，符合熔炼要求；
S5：通过所述整料仓5中的推料装置推动所述已填料物料盒6至熔炼坩埚的上方，调整电子枪1的电子束至所述熔炼位并轰击所述已填料物料盒6；
S6：熔料坩埚2内物料积攒一定量，调整电子枪1的发射端角度，使电子束轰击熔炼坩埚的流料口，物料流入铸锭坩埚3中，通过所述铸锭坩埚3的铸锭系统4工作铸成铸锭；
S7：重复步骤S5-S6，直至整料仓5中的所有所述已填料物料盒6均熔炼完成。
实施例2
本实施例提供一种颗粒物料的熔炼方法，包括步骤：
S1：将与所熔物料同等材质的物料板材经过弯折、焊接制作成长度为80cm，宽度和高度均略小于所述整料仓5宽度和高度的长方体物料盒6；
S2：所述所熔物料包括细颗粒物料与粗颗粒物料，将细颗粒物料8、粗颗粒物料7依次装填入所述物料盒6中形成细颗粒物料8层和3cm的粗颗粒物料7层，得到已填料物料盒6，所述装填过程中用锤子敲击所述物料盒6外壁，使所述细颗粒物料8和所述粗颗粒物料7经过振动后排列紧密；
S3:将多个所述已填料物料盒6，依次推入整料仓5中，移动加料小车至熔炼位；
S4：关闭电子束熔炼炉炉门，抽真空，至炉内真空低于5×10-2Pa，符合熔炼要求；
S5：通过所述整料仓5中的推料装置推动所述已填料物料盒6至熔炼坩埚的上方，调整电子枪1的发射端角度至所述熔炼位并轰击所述已填料物料盒6；
S6：熔料坩埚2内物料积攒一定量，调整电子枪1的发射端角度，使电子束轰击熔炼坩埚的流料口，物料流入铸锭坩埚3中，通过所述铸锭坩埚3的铸锭系统4工作铸成铸锭；
S7：重复步骤S5-S6，直至整料仓5中的所有所述已填料物料盒6均熔炼完成。
实施例3
本实施例提供一种颗粒物料的熔炼方法，包括步骤：
S1：将与所熔物料同等材质的物料板材经过弯折、焊接制作成长度为100cm，宽度和高度均略小于所述整料仓5宽度和高度的长方体物料盒6；
S2：所述所熔物料包括细颗粒物料与粗颗粒物料，将细颗粒物料8、粗颗粒物料7依次装填入所述物料盒6中形成细颗粒物料8层和5cm的粗颗粒物料7层，得到已填料物料盒6，所述装填过程中用锤子敲击所述物料盒6外壁，使所述细颗粒物料8和所述粗颗粒物料7经过振动后排列紧密；
S3:将多个所述已填料物料盒6，依次推入整料仓5中，移动加料小车至熔炼位；
S4：关闭电子束熔炼炉炉门，抽真空，至炉内真空低于5×10-2Pa，符合熔炼要求；
S5：通过所述整料仓5中的推料装置推动所述已填料物料盒6至熔炼坩埚的上方，调整电子枪1的发射端角度至所述熔炼位并轰击所述已填料物料盒6；
S6：熔料坩埚2内物料积攒一定量，调整电子枪1的发射端角度，使电子束轰击熔炼坩埚的流料口，物料流入铸锭坩埚3中，通过所述铸锭坩埚3的铸锭系统4工作铸成铸锭；
S7：重复步骤S5-S6，直至整料仓5中的所有所述已填料物料盒6均熔炼完成。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本发明的权利要求保护范围内。

Claims (6)

1.一种颗粒物料的熔炼方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将与所熔物料同等材质的物料板材经过弯折、焊接制作成物料盒；
S2：所述所熔物料包括细颗粒物料与粗颗粒物料，将细颗粒物料、粗颗粒物料依次装填入所述物料盒中形成细颗粒物料层和粗颗粒物料层，且所述粗颗粒物料完全覆盖在所述细颗粒物料上，得到已填料物料盒，所述装填过程中用锤子敲击所述物料盒外壁，使所述细颗粒物料和所述粗颗粒物料经过振动后排列紧密；
S3：将多个所述已填料物料盒，依次推入整料仓中，移动加料小车至熔炼位；
S4：关闭电子束熔炼炉炉门，抽真空，至炉内真空低于5×10-2Pa，符合熔炼要求；
S5：通过所述整料仓中的推料装置推动所述已填料物料盒至熔炼坩埚的上方，调整电子枪电子束至所述熔炼位并轰击所述已填料物料盒；
S6：熔料坩埚内物料积攒一定量，调整电子枪电子束，使电子束轰击熔炼坩埚的流料口，物料流入铸锭坩埚中，通过所述铸锭坩埚的铸锭系统工作铸成铸锭；
S7：重复步骤S5-S6，直至整料仓中的所有所述已填料物料盒均熔炼完成。
2.根据权利要求1的熔炼方法，其特征在于，步骤S2中的所述物料盒的形状为长方体。
3.根据权利要求1的熔炼方法，其特征在于，步骤S2中的所述物料盒的长度为40-100cm。
4.根据权利要求1的熔炼方法，其特征在于，步骤S2中的所述物料盒的宽度和高度均小于所述整料仓的宽度和高度。
5.根据权利要求1的熔炼方法，其特征在于，步骤S2中所述粗颗粒物料层的厚度为2-5cm。
6.一种采用如权利要求1-5任一项所述的熔炼方法的电子束熔炼装置，其特征在于，包括电子束熔炼炉和加料小车，所述电子束熔炼炉设有电子枪、熔料坩埚和铸锭坩埚；所述电子枪设在所述熔料坩埚上方；所述熔料坩埚侧上方设有整料仓，所述整料仓设有推料装置；所述熔料坩埚中的物料自流料口流出进入铸锭坩埚；所述铸锭坩埚设有铸锭系统。
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