真空感应熔炼炉用坩埚的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113105251A(43)申请公布日2021.07.13(21)申请号202110359811.0(22)申请日2021.04.02(71)申请人江苏省沙钢钢铁研究院有限公司地址215624江苏省苏州市张家港锦丰镇永新路沙钢科技大楼(72)发明人胡显军成建强顾晔刘建民(74)专利代理机构苏州威世朋知识产权代理事务所(普通合伙)32235代理人郭红岩(51)Int.Cl.C04B35/64(2006.01)B28B1/04(2006.01)B28B13/02(2006.01)C21C5/52(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图1页(54)发明名称真空感应熔炼炉用坩埚的制备方法(57)摘要本发明揭示了一种真空感应熔炼炉用坩埚的制备方法。所述方法包括依序进行的：在真空感应熔炼炉中感应圈内的底部，采用耐火材料打结出坩埚底；将以坩埚内腔尺寸作为外形尺寸制作的铁模芯在所述坩埚底上居中放置，而后向铁模芯和感应圈之间的空腔中加耐火材料并夯实，以形成坩埚壁；将所述感应圈通电，以感应加热所述铁模芯及布在所述铁模芯内的炉料，所述炉料选用工业纯铁，至所述铁模芯及所述炉料全部熔化后出钢，得到烧结后的坩埚。铁模芯和炉料可以受热熔化，在烧结完成后可以直接通过液态方式出钢，降低了坩埚烧结后的模芯的取出难度，避免了由模芯取下时的拉拽力所导致的坩埚裂纹甚至报废的问题。CN113105251ACN113105251A权利要求书1/2页1.一种真空感应熔炼炉用坩埚的制备方法，其特征在于，包括依序进行的：(一)捣打坩埚工序在真空感应熔炼炉中感应圈内的底部，采用耐火材料打结出坩埚底；将以坩埚内腔尺寸作为外形尺寸制作的铁模芯在所述坩埚底上居中放置，而后向铁模芯和感应圈之间的空腔中加耐火材料并夯实，以形成坩埚壁；(二)烘烤烧结工序将所述感应圈通电，以感应加热所述铁模芯及布在所述铁模芯内的炉料，所述炉料选用工业纯铁，至所述铁模芯及所述炉料全部熔化后出钢，得到烧结后的坩埚。2.根据权利要求1所述的真空感应熔炼炉坩埚的制备方法，其特征在于，所述铁模芯的侧壁的内壁面设有防护管，或者其侧壁的壁内部设有空腔，所述防护管或者所述空腔自所述铁模芯的上边沿向下延伸；在所述烘烤烧结工序中：先根据布置在所述防护管或所述空腔中的炉壁热电偶所感测到的坩埚壁的温度T1，控制所述感应圈持续加热，直至T1达到第一预设温度T01，所述第一预设温度T01小于铁的熔点；再在所述铁模芯及所述炉料熔化后，根据真空感应熔炼炉自带的浸入式热电偶所感测到的铁水的温度T2，控制所述感应圈的送电功率。3.根据权利要求2所述的真空感应熔炼炉用坩埚的制备方法，其特征在于，所述防护管或者所述空腔在竖直方向上的延伸高度不小于所述坩埚内腔的深度的0.55～0.65倍；所述炉壁热电偶的探测头自上而下伸入所述防护管或者所述空腔中，并向下延伸的高度为所述坩埚内腔的深度的0.55～0.65倍。4.根据权利要求1或2所述的真空感应熔炼炉用坩埚的制备方法，其特征在于，所述烘烤烧结工序包括先后进行的：(1)非真空烘烤阶段将所述感应圈通电，至所述坩埚壁的温度T1达到第一预设温度T01，所述第一预设温度T01为1100±20℃；(2)真空烧结阶段将所述感应圈断电，而后将所述真空感应熔炼炉合炉并抽真空，再在维持真空状态下，控制所述感应圈持续感应加热所述铁模芯及所述炉料，直至所述铁模芯及所述炉料全部熔化。5.根据权利要求4所述的真空感应熔炼炉用坩埚的制备方法，其特征在于，所述非真空烘烤阶段包括依序进行的：第一升温段，所述坩埚壁的温度T1以130～160℃/h的加热速率升高至500±20℃；第一保温段，所述坩埚壁的温度T1在500±20℃维持2～3h；第二升温段，所述坩埚壁的温度T1以130～160℃/h的加热速率升高至1100±20℃；第二保温段，所述坩埚壁的温度T1在1100±20℃维持2～3h。6.根据权利要求4所述的真空感应熔炼炉用坩埚的制备方法，其特征在于，所述真空烧结阶段包括在维持真空状态下依序进行的：化料升温段，所述感应圈感应加热所述铁模芯及所述炉料，直至所述铁模芯及所述炉2CN113105251A权利要求书2/2页料全部熔化成铁水，此时所述铁水的温度T2维持至少30min恒定不变；再升温段，所述铁水的温度T2升高至1680±20℃；再保温段，所述铁水的温度T2在1680±20℃维持1～2h；搅拌出钢段，将所述感应圈断电后，并将所述真空感应熔炼炉切换至搅拌模式以对铁水进行搅拌，搅拌均匀后调整所述铁水的温度T2至1620±30℃，而后在所述感应圈通电的状态下出钢。7.根据权利要求6所述的真空感应熔炼炉用坩埚的制备方法，其特征在于，在所述非真空烘烤阶段中，在将