本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種大重量鎳錠制備用脫氧劑，適用于300KG?500KG的大重量鎳錠制備，該脫氧劑按下列重量份的原料制成：稀土40?70份、鋁線22?41份、鈦管6?12份、塊狀碳2?5份、電解錳2?5份。該脫氧劑主要用于真空熔煉制備大重量鎳錠過程中去除液體鎳中的氧氣，同時(shí)根據(jù)鎳合金導(dǎo)體材料的要求加入適量合金調(diào)整化學(xué)成分，改善材料的性能。使用該脫氧劑熔煉能夠有效提高成材率10%。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于化工領(lǐng)域，具體涉及一種脫氧劑，尤其涉及一種鎳制備工藝中所采用的脫氧劑，具體地說是真空熔煉制備大重量鎳錠過程中用于去除液體鎳中氧氣的大重量鎳錠制備用脫氧劑。
技術(shù)介紹
目前，真空熔煉制備大重量鎳錠過程中，液體鎳中含有氧氣，鎳中氧的危害性主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：1.產(chǎn)生雜質(zhì)：鎳液凝固時(shí)，其中多余的氧與鎳中其他元素結(jié)合生成非金屬夾雜物，進(jìn)而破壞了鎳材料的連續(xù)性，降低鎳的沖擊韌性、持久強(qiáng)度、延伸率等各種力學(xué)性能和導(dǎo)電性能、焊接性能等。2.形成氣泡：鎳液中的氧含量過高，在澆鑄過程中會(huì)再次與鎳中碳反應(yīng)，產(chǎn)生CO氣體，從而會(huì)使鎳錠產(chǎn)生氣孔、疏松，甚至上漲等缺陷，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致鎳錠報(bào)廢。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是針對(duì)上述問題，提出一種大重量鎳錠制備用脫氧劑，能夠用于去除液體鎳中氧氣。本專利技術(shù)的技術(shù)方案是：一種大重量鎳錠制備用脫氧劑，該脫氧劑按下列重量份的原料制成：稀土12-20份、鋁線5-15份、鈦管1-5份、塊狀碳1-3份、電解錳1-3份。優(yōu)選的大重量鎳錠制備用脫氧劑，按下列重量份的原料制成：稀土15-18份、鋁線7-13份、鈦管2-3份、塊狀碳1-2份、電解錳1-2份。上述原料中塊狀碳的碳純度在99.9％以上。上述原料中所述的稀土由鑭、鈰、釔、釹和鐠按4-8：4-8：2-6：2-4：1-2的重量比組成。優(yōu)選的稀土由鑭、鈰、釔、釹和鐠按6：6：4：3：1的重量比組成。上述的大重量鎳錠制備用脫氧劑主要應(yīng)用于真空熔煉制備大重量鎳錠過程中去除液體鎳中的氧氣。本專利技術(shù)所述的大重量鎳錠的重量為300-500KG。上述的大重量鎳錠制備用脫氧劑的制備方法包括以下步驟：(1)按比例稱取鑭、鈰、釔、釹和鐠，混勻制成稀土。(2)按比例分別稱取制備好的稀土、鋁線、鈦管、塊狀碳、電解錳，混勻。本專利技術(shù)中使用的鋁線、鈦管、塊狀碳、電解錳以及稀土采用的原料均市售可得，其大小，粒徑對(duì)產(chǎn)品無(wú)明顯影響。本專利技術(shù)中，各組分的作用如下：稀土：改善鎳金屬的導(dǎo)電性能，提高材料的沖擊韌性、持久強(qiáng)度、延伸率等各種力學(xué)性能和導(dǎo)電性能、焊接性能等。鋁線：用作熔煉時(shí)的脫氧定氮?jiǎng)?xì)化晶粒，改善鎳在低溫時(shí)的韌性，特別是降低了鎳的脆性轉(zhuǎn)變溫度；提高鎳的抗氧化性能。鈦管：鈦和碳、氮、氧都有極強(qiáng)的親和力，鈦在鎳中主要以碳化物的形狀存在，它是杰出的脫氧去氣劑及固定碳、氮的有用元素。鈦可細(xì)化鎳的安排和晶粒，并能行進(jìn)晶粒粗化溫度至1000℃以上。塊狀碳：加速反應(yīng)物進(jìn)入反應(yīng)區(qū)和反應(yīng)產(chǎn)物離升反應(yīng)區(qū)轉(zhuǎn)移速度，并通過增加鎳渣界面加速各種物化反應(yīng)進(jìn)行，促進(jìn)熔池內(nèi)溫度和成分的均勻化，并加速成渣過程，促進(jìn)氣體(氮、氫)和非金屬夾雜物的排除。電解錳：錳是活性好的金屬，其化學(xué)性能比鎳活潑，可以反應(yīng)形成不溶于鎳水中的氧化物渣，飄浮于鎳水液面，使鎳中含氧量降低。此外可以起到脫硫的作用，生成硫化錳而轉(zhuǎn)入爐渣中，從而降低了鎳中的硫含量，提高鎳的可鍛性和可軋性。本專利技術(shù)的有益效果：本專利技術(shù)的大重量鎳錠制備用脫氧劑，該脫氧劑適用于300KG—500KG的大重量鎳錠制備，主要用于真空熔煉制備大重量鎳錠過程中去除液體鎳中的氧氣，同時(shí)根據(jù)鎳合金導(dǎo)體材料的要求加入適量合金調(diào)整化學(xué)成分，改善材料的性能。使用該脫氧劑熔煉能夠有效提高成材率10％。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步的說明。實(shí)施例1一種大重量鎳錠制備用脫氧劑，由稀土15g，鋁線7g，鈦管2g，塊狀碳1g，電解錳1g混合而成，其中稀土由鑭、鈰、釔、釹、鐠按照6:6:4:3:1的重量比例混合組成。實(shí)施例2一種大重量鎳錠制備用脫氧劑，由稀土15g，鋁線9g，鈦管3g，塊狀碳1g，電解錳1g混合而成，其中稀土由鑭、鈰、釔、釹、鐠按照6:8:4:3:1的重量比例混合組成。實(shí)施例3一種大重量鎳錠制備用脫氧劑，由稀土18g，鋁線13g，鈦管3g，塊狀碳1g，電解錳1g混合而成，其中稀土由鑭、鈰、釔、釹、鐠按照6:4:4:3:1的重量比例混合組成。具體應(yīng)用例1：300KG鎳錠制備熔煉時(shí)，使用脫氧劑的重量為26g/爐，各種成分百分比為：稀土15g，鋁線7g，鈦管2g，塊狀碳1g，電解錳1g。得到的大重量鎳錠無(wú)氣孔形成，產(chǎn)品質(zhì)量合格。具體應(yīng)用例2：400KG鎳錠制備熔煉時(shí)，使用脫氧劑的重量為29g/爐，各種成分百分比為：稀土15g，鋁線9g，鈦管3g，塊狀碳1g，電解錳1g。得到的大重量鎳錠無(wú)氣孔形成，產(chǎn)品質(zhì)量合格。具體應(yīng)用例3：500KG鎳錠制備熔煉時(shí)，使用脫氧劑的重量為36g/爐，各種成分百分比為：稀土18g，鋁線13g，鈦管3g，塊狀碳1g，電解錳1g。得到的大重量鎳錠無(wú)氣孔形成，產(chǎn)品質(zhì)量合格。應(yīng)用對(duì)比例1：300KG鎳錠制備熔煉時(shí)，未使用脫氧劑，得到的大重量鎳錠產(chǎn)生大量氣孔、疏松。應(yīng)用對(duì)比例2：300KG鎳錠制備熔煉時(shí)，僅僅使用鋁線26g，得到的大重量鎳錠產(chǎn)生大量氣孔、疏松。應(yīng)用對(duì)比例3：300KG鎳錠制備熔煉時(shí)，僅僅使用鈦管26g，得到的大重量鎳錠產(chǎn)生少量氣孔、較疏松。應(yīng)用對(duì)比例4：300KG鎳錠制備熔煉時(shí)，僅僅使用電解錳26g，得到的大重量鎳錠產(chǎn)生少量氣孔、較疏松。應(yīng)用對(duì)比例5：300KG鎳錠制備熔煉時(shí)，使用鋁線、鈦管、電解錳共26g，得到的大重量鎳錠有少量氣孔。上述應(yīng)用例所述大重量鎳錠制備熔煉過程具體如下:(一)取鎳原料，分三次投入真空熔煉爐：第一次加料：加入2/5的鎳原料，蓋好爐蓋，抽空熔煉爐中的空氣，使?fàn)t中壓力達(dá)到-0.5MPa以下，此時(shí)開始通電進(jìn)行熔煉，先將熔煉爐功率調(diào)至250KW加熱約15分鐘，調(diào)至300KW，直至將爐中料全部溶化后關(guān)閉真空泵閥門，將熔煉爐功率逐漸調(diào)低直至關(guān)閉，使?fàn)t內(nèi)鎳水逐漸凝固后打開爐蓋，準(zhǔn)備第二次加料。第二次加料：再加入2/5的鎳原料，抽空熔煉爐中的空氣，使?fàn)t中壓力達(dá)到-0.75MPa以下，此時(shí)開始通電進(jìn)行熔煉，將熔煉爐功率直接調(diào)至300KW加熱直至爐中料全部溶化后關(guān)閉真空泵閥門，將熔煉爐直接關(guān)閉，使?fàn)t內(nèi)鎳水逐漸凝固后打開爐蓋，準(zhǔn)備第三次加料。第三次加料：此時(shí)必須清潔模具口，確保模具內(nèi)壁光滑，螺栓全部扣緊，保證坯錠無(wú)飛邊變形，將模具正對(duì)爐口放入爐內(nèi)，將配制好的占脫氧劑總重3/4的脫氧劑放于爐蓋內(nèi)，擦干凈爐蓋上的透視玻璃以便熔煉過程中進(jìn)行觀察。最后放入余下的1/5鎳原料，蓋好爐蓋，抽真空的同時(shí)將熔煉爐功率調(diào)至100KW通電加熱，直至將爐中壓力達(dá)到-0.1MPa以下，沖入氬氣，將熔煉爐功率調(diào)至300KW，直到鎳水完全溶化后再加熱5分鐘，此時(shí)再次加入剩余的脫氧劑，精煉60分鐘后將功率調(diào)低至50KW左右，并進(jìn)行蕩爐，蕩爐時(shí)鎳水必須到達(dá)熔煉爐爐口1cm左右，至少需蕩爐5次，約10分鐘一次，以便使脫氧劑能夠均勻地和鎳水相接觸，快速將鎳水的氣體排出。上述應(yīng)用例及應(yīng)用對(duì)比例質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果見表1：表1本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種大重量鎳錠制備用脫氧劑，其特征是該脫氧劑按下列重量份的原料制成：稀土12?20份、鋁線5?15份、鈦管1?5份、塊狀碳1?3份、電解錳1?3份。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種大重量鎳錠制備用脫氧劑，其特征是該脫氧劑按下列重量份的原料制成：稀土12-20份、鋁線5-15份、鈦管1-5份、塊狀碳1-3份、電解錳1-3份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大重量鎳錠制備用脫氧劑，其特征是該脫氧劑按下列重量份的原料制成：稀土15-18份、鋁線7-13份、鈦管2-3份、塊狀碳1-2份、電解錳1-2份。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大重量鎳錠制備用脫氧劑，其特征是塊狀碳的純度在99.9%以上。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大重量鎳錠制...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周林峰，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：江蘇遠(yuǎn)航精密合金科技股份有限公司，江蘇金泰科精密科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：江蘇;32
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