[发明专利]真空自耗炉用电极及焊接方法和真空自耗熔炼补缩的方法

说明书

本发明涉及有色金属熔炼领域，具体地，涉及一种真空自耗炉用电极，该电极的焊接方法，以及使用该电极进行真空自耗熔炼补缩的方法。所述真空自耗炉用电极包括自耗电极和辅助电极，其特征在于，在自耗电极和辅助电极的中间还连接有过渡电极。本发明的真空自耗炉用电极可以有效地降低运行成本，提高成锭率，以及提高铸锭补缩端面的质量。

技术领域

本发明涉及有色金属熔炼领域，具体地，涉及一种真空自耗炉用电极，该电极的焊接方法，以及使用该电极进行真空自耗熔炼补缩的方法。

背景技术

随着技术的发展，对钛铸锭质量要求越来越高，这就要求在熔炼方法上要改进创新，才能生产出高质量的钛锭。

钛及钛合金的真空自耗熔炼通常是将自耗电极焊接在辅助电极上，并通过辅助电极悬挂在自耗炉的电极拉杆上进行熔炼。采用这种方式进行熔炼时，会存在以下两方面的问题：

1)辅助电极会随着熔炼次数的增加而逐渐消耗。这是由于一方面在焊接时辅助电极也会发生部分熔化而产生消耗；另一方面在自耗熔炼后期进行补缩时，已插入自耗电极部分的辅助电极也会随自耗电极一起熔化而产生消耗。通常经过一次熔炼，辅助电极长度将减少20～50mm，由此常常导致辅助电极因熔化而消耗较快，而辅助电极的制备费用往往又较高，从而增加了生产成本。

2)由于辅助电极的制作成本较高，故辅助电极直径往往较小，一般为自耗电极直径的1/3。在自耗熔炼时，自耗电极的直径经每一次熔化后要增加80～100mm。在熔炼后期补缩时，一方面与辅助电极相连部分的自耗电极会从边缘向中心逐渐熔化而减小直径，另一方面自耗电极的长度逐渐减小趋于零。这时，由于受电极密度、各部位的尺寸不完全一致等原因，造成自耗电极端面上的电流密度不一致，从而造成端面熔化速度不一致。这一方面会使得自耗电极端面形成各种极度不规则的枝条状，并会逐渐有部分不断往下掉落在下方的熔池中，有的熔化，有的则未融化，造成端面质量较差；另一方面，由于端面熔化速度不一致，导致剩余自耗电极的重量与预期的剩余重量逐渐发生较大偏差，从而严重影响补缩效果的稳定性，导致铸锭的缩孔深度变化范围较大。

发明内容

本发明的目的是克服现有的真空自耗炉用电极所存在的上述问题，提供一种真空自耗炉用电极，该电极的焊接方法，以及使用该电极进行真空自耗熔炼补缩的方法。本发明的真空自耗炉用电极可以有效地降低运行成本，提高成锭率，以及提高铸锭补缩端面的质量。

本发明提供了一种真空自耗炉用电极，该真空自耗炉用电极包括自耗电极和辅助电极，其中，在自耗电极和辅助电极的中间还连接有过渡电极。

本发明还提供了上述真空自耗炉用电极的制备方法，其中，该方法包括：按照自耗电极、过渡电极和辅助电极的连接顺序，将所述自耗电极、过渡电极和辅助电极在中轴线方向上进行焊接。

本发明另外提供了一种真空自耗熔炼补缩的方法，其中，该方法包括通过辅助电极将本发明的真空自耗炉用电极悬挂在真空自耗炉的电极拉杆上，然后接通电源，通过自耗电极的熔化对电极下方的铸锭进行补缩。

本发明通过在本领域常规的真空自耗炉用电极的辅助电极和自耗电极的中间增加过渡电极，可以有效解决现有的真空自耗炉用电极所存在的上述问题。与现有的真空自耗炉用电极相比，本发明的真空自耗炉用电极的优势主要在于：

(1)增加过渡电极使辅助电极消耗大大降低，一方面降低了更换辅助电极造成的成本，另一方面当使用真空自耗炉熔炼所得铸锭在锻造开坯过程中形成的坯头制作过渡电极时也进行了残钛利用，提高了效益；

(2)通过使用过渡电极，尤其当选用合适直径的过渡电极的情况下，熔炼后期时的自耗电极端面上的电流密度仍然能处于一个比较均匀水平，从而大幅减小了实际剩余电极重量与预期剩余电极重量的差值，有效的提高了铸锭补缩的稳定性，大幅减小了缩孔深度，提高了成锭率；