[发明专利]一种EB炉熔炼钛及钛合金用组合式料箱及其制备方法

说明书

本发明涉及一种EB炉熔炼钛及钛合金用组合式料箱，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。

技术领域

本发明涉及钛材加工技术领域，具体涉及一种EB炉熔炼钛及钛合金所使用的组合式料箱。

背景技术

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。

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。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种EB炉熔炼钛及钛合金用组合式料箱，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。

为了达到上述目的，本发明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40-60mm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；

所述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；