用高氧钛回收料制备钛锭的方法.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CN110484737A(43)申请公布日2019.11.22(21)申请号201910949046.0(22)申请日2019.10.08(71)申请人攀枝花学院地址617000四川省攀枝花市东区机场路10号(72)发明人赖奇李亮廖先杰彭富昌钟璨宇刘翘楚(74)专利代理机构成都希盛知识产权代理有限公司51226代理人廖文丽武森涛(51)Int.Cl.C22B7/00(2006.01)C22B34/12(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称用高氧钛回收料制备钛锭的方法(57)摘要本发明涉及一种用高氧钛回收料制备钛锭的方法，属于钛铸锭制备技术领域。本发明用高氧钛回收料制备钛锭的方法包括：A.将高氧钛回收料在氢气氛围中加热反应5～30分钟，冷却得氢化的钛块；其中，反应温度470～550℃，所述氢气氛围的压强为0.2～1MPa；B.将所述氢化的钛块破碎并与钛料混合，在电子束冷床熔炼炉中进行熔炼，冷却得到钛锭；其中，所述高氧钛回收料与钛料的质量比为1:1～4。本发明的方法高氧钛添加比例高，钛屑利用率偏高。本发明直接将制备得到的氢化钛与海绵钛混合，用电子束炉加热脱氢熔炼一体进行，成本低。CN110484737ACN110484737A权利要求书1/1页1.用高氧钛回收料制备钛锭的方法，其特征在于，所述方法包括：A.将高氧钛回收料在氢气氛围中加热反应5～30分钟，冷却得氢化的钛块；其中，反应温度470～550℃，所述氢气氛围的压强为0.2～1MPa，反应温度优选为490～530℃；B.将所述氢化的钛块破碎，并与钛料混合，在电子束冷床熔炼炉中进行熔炼，冷却得到钛锭；其中，所述高氧钛回收料与钛料的质量比为1:1～4，优选为1:1～1.4；所述钛料优选为海绵钛、钛块、钛棒中的至少一种。2.根据权利要求1所述的用高氧钛回收料制备钛锭的方法，其特征在于，所述高氧钛回收料的氧含量为0.08～0.40wt％；优选为0.15～0.35wt％；所述高氧钛回收料的碳含量优选为0.002～0.6wt％；优选所述高氧钛回收料为钛铸造过程中形成的壁料和/或浇道料。3.根据权利要求2所述的用高氧钛回收料制备钛锭的方法，其特征在于，所述氢化的钛块的氢含量为1.2～3.8wt％。4.根据权利要求1～3任一项所述的用高氧钛回收料制备钛锭的方法，其特征在于，所述A步骤在管式炉中进行，先将高氧钛回收料放入管式炉中，用氮气吹扫管式炉10～20min，通入氢气15～20min，之后再加热进行反应。5.根据权利要求1～4任一项所述的用高氧钛回收料制备钛锭的方法，其特征在于，所述冷却为真空冷却3～6h。6.根据权利要求1～5任一项所述的用高氧钛回收料制备钛锭的方法，其特征在于，B步骤所述氢化的钛块破碎并与钛料混合为：将部分氢化的钛块与钛料通过螺旋进料器进行破碎并输送进入电子束冷床熔炼炉。7.根据权利要求1～6任一项所述的用高氧钛回收料制备钛锭的方法，其特征在于，B步骤所述熔炼采用冷阴极电子枪；所述熔炼的真空度优选为5.0×10-3Pa～10Pa。8.根据权利要求1～7任一项所述的用高氧钛回收料制备钛锭的方法，其特征在于，B步骤所述熔炼的方法包括：控制电子束冷床熔炼炉的熔炼区的电子枪的功率为60～400kW，优选为80～400kW，精炼区的电子枪的功率为80～500kW，凝固区的电子枪的功率为50～300kW。9.根据权利要求1～8任一项所述的用高氧钛回收料制备钛锭的方法，其特征在于，B步骤所述钛锭的纯度99.73％以上。10.根据权利要求9所述的用高氧钛回收料制备钛锭的方法，其特征在于，所述钛锭的氧含量为0.11～0.18wt％，氢含量为0.014％以下。2CN110484737A说明书1/5页用高氧钛回收料制备钛锭的方法技术领域[0001]本发明涉及一种用高氧钛回收料制备钛锭的方法，属于钛铸锭制备技术领域。背景技术[0002]钛及钛合金具有密度小、强度高和力学性能良好等一系列优异综合性能，在航空航天上的应用需求与日俱增。而据美国联邦航空局的报告，在航空飞行史上发生的多起灾难性事故是由钛合金零部件的冶金缺陷所导致的。[0003]目前生产钛制品的方法主要为真空自耗电弧炉熔炼和凝壳炉熔炼，上述方法熔炼钛液倒入石墨或含氧材料制作的模具中，因此会产生大量的壁料和浇道料，这些壁料和浇道料含有大量的氧和碳，生产钛的氧化物和碳化物。钛的氧化物和碳化物熔点高，导致铸造废料用目前常用的回收钛料的真空自耗电弧熔炼法极难回收利用。另外，真空自耗电弧熔炼法在熔炼前需要将回收钛料和海绵钛混合压制成电极，钛屑的添加量最多为10～20％，钛屑利用率偏低。因此壁料和浇道料通常只能作为烟花的辅料使用。[0004]现有的高氧钛脱