CN107321939A - 基于水洗工艺的小块状镍铜合金制备方法 - Google Patents

基于水洗工艺的小块状镍铜合金制备方法 Download PDF

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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D7/00—Casting ingots, e.g. from ferrous metals
    • B22D7/005—Casting ingots, e.g. from ferrous metals from non-ferrous metals

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Abstract

本发明公开了一种基于水洗工艺的小块状镍铜合金制备方法，具体包括以下步骤：按生产镍铜合金要求计算镍铜配比，然后称取原料，分批投入中频炉，通电融化物料，待全部物料融化后，将合金溶液注入到钢水包中；将钢水包移至冷却水池旁，向冷却水池中浇入合金溶液，浇入速度为100kg/min，冷却水池中水的温度为70‑100℃；待钢水包中的合金溶液全部浇入冷却水池后，捞起即为小块状镍铜合金成品。本发明用于制备小块状的镍铜合金，块状大小均匀，且生产过程中无需采用模具，成本较低，缩短了镍铜合金的生产周期，提高了生产效率以及产品质量。

Description

基于水洗工艺的小块状镍铜合金制备方法
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，特别是一种镍铜合金的制备方法。
背景技术
镍铜合金有较好的室温力学性能和高温强度，耐腐蚀性高，耐磨性好，通常用于制造行波管或其他电子管用，也可作为航空发动机的结构材料使用，这些都是在较为精密的行业里使用。另外，在炼钢过程中，也需要加入镍铜合金进行熔炼，以提高钢的耐腐蚀和延展性能。
目前用于生产块状镍铜的工艺为，将按照配合熔炼的镍铜合金溶液导入到模具中，待成型后，再起模将成品取出镍铜合金。此种工艺存在以下缺陷：1）生产的镍铜合金通常为大块锭子，重量最低也只能到200kg，应用于炼钢过程中时，需要先将大块的镍铜合金粉碎才能使用，给炼钢企业带来较大的工作量；2）模具损耗严重，在将合金溶液浇入到模具中后，合金溶液在成型过程中，会粘附到模具内壁上，不容易起模，强硬起模必然会造成同镍合金表面的不光滑，同时也会损坏模具内壁，再次使用前必须对模具进行抛光处理才能使用；3）模具在合金溶液成型过程中，需要缓慢降温，也即，需要对模具进行低温加热，否则降温过快会引起模具开裂，造成模具损坏；4）模具在浇入合金溶液之前，需要在内壁上涂抹脱模剂，提高了生产成本；5）传统工艺生产的镍铜合金中含有杂质较多，且内部会有较多气泡；且合金溶液在模具中冷却的过程中，由于上表面裸露在空气中，因此会造成生产的镍铜合金上表面氧化发黑，产品质量无法保障。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种用于小块状镍铜合金的制备方法，不仅能够使生产出来的镍铜合金大小符合炼钢要求，而且镍铜合金的任何表面均不会发生氧化反应，大大提高镍铜合金的质量。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
基于水洗工艺的小块状镍铜合金制备方法，具体包括以下步骤：
1）原料经取样分析，根据含量不同进行分选后，截断待用；
2）按生产镍铜合金要求计算镍铜配比，然后称取原料，分批投入中频炉，通电融化物料，待全部物料融化后，将合金溶液注入到钢水包中；
3）将钢水包移至冷却水池旁，向冷却水池中浇入合金溶液，浇入速度为100kg/min，冷却水池中水的温度为70-100℃；
4）待钢水包中的合金溶液全部浇入冷却水池后，捞起即为小块状镍铜合金成品。
上述基于水洗工艺的小块状镍铜合金制备方法，步骤2）合金溶液的出炉温度根据合金中镍的含量而不同，镍含量为18%-30%时，出炉温度1400-1450℃；镍含量为30%-40%时，出炉温度1450-1560℃。
上述基于水洗工艺的小块状镍铜合金制备方法，步骤3）中冷却水池中水的温度跟随合金溶液的出炉温度进行调整，合金溶液的出炉温度越高水温越低。
上述基于水洗工艺的小块状镍铜合金制备方法，步骤3）中所述冷却水池中设置有盛装块状镍铜合金成品的网状格栅，网状格栅通过设置在地面上的起吊设备在冷却水池中实现升降。
由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。
本发明用于制备小块状的镍铜合金，块状大小均匀，且生产过程中无需采用模具，成本较低，缩短了镍铜合金的生产周期，提高了生产效率，相比传统冶炼方式提高了钢水收得率，降低了合金的偏析系数，可使钢水化学成分的均匀性得到了较高提升。
本发明采用水洗工艺制备镍铜合金，通过对合金溶液的出炉温度、浇入速度、冷却水池中水的温度、冷却水池的形状进行特殊设定，从而使制得的小块状镍铜合金能够满足不同客户的需求；当然，镍铜合金块状的重量还可根据客户要求通过改变冷却水池中网状格栅在水池中的深度来实现，每块小到几克、大到数公斤都可以实现。
另外，本发明在水洗过程中，可将合金溶液中的杂质与镍铜合金分离，保证了镍铜合金的纯度；同时，生产的镍铜合金表面也不会发生氧化反应，保证了镍铜合金的质量以及光泽度。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
一种基于水洗工艺的小块状镍铜合金制备方法，具体包括以下步骤：
1）原料购入后，经取样送入化验室进行成分的分析，根据每类原料中合金成分含量的不同进行分选，然后截断待用。
2）按生产镍铜合金要求计算镍铜配比，然后称取原料，分批投入中频炉，通电融化物料，待全部物料融化后，将合金溶液注入到钢水包中。合金溶液的出炉温度根据合金中镍的含量而不同，镍含量为18%-30%时，出炉温度1400-1450℃；镍含量为30%-40%时，出炉温度1450-1560℃。
3）将钢水包移至冷却水池旁，向冷却水池中浇入合金溶液，浇入速度为100kg/min，冷却水池中水的温度为70-100℃。
本发明中，冷却水池为竖立的长方体状结构，冷却水池的方面面积为2m*2m，冷却水池的深度为6m±0.5m。由于合金溶液在浇入水池的过程中，受水压影响较大，因此选用此规格的冷却水池，能够保证生产的镍铜合金为小的锥形块状结构；如果水面较大，则合金溶液无法成型，如水池深度较浅，则合金溶液成型为片状，无法呈现生产标准要求的小锥形块状结构。
冷却水池中水的水温跟随合金溶液的出炉温度进行调整，合金溶液的出炉温度越高水温越低。
合金溶液在进入到冷却水池中后，镍铜合金会与溶液中的杂质分离，保证了镍铜合金的纯度，杂质会落入冷却水池底部；同时，由于镍铜合金在水中冷却，因此其表面不会与空气接触而发生氧化反应，保证了镍铜合金的质量以及光泽度。
4）在冷却水池中设置有盛装块状镍铜合金成品的网状格栅，待钢水包中的合金溶液全部浇入冷却水池后，吊起即可得小块状镍铜合金成品。
本发明中，网状格栅通过设置在地面上的起吊设备在冷却水池中实现升降，通过调节网状格栅在冷却水池中的深度，可以对镍铜合金成品块状的大小进行调整，也即通过合金溶液在冷却水池中下沉的深度来调整镍铜合金成品块状的大小；网状格栅在冷却水池中的深度越深，生产的镍铜合金粒度越小。

Claims (4)

1.基于水洗工艺的小块状镍铜合金制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
1）原料经取样分析，根据含量不同进行分选后，截断待用；
2）按生产镍铜合金要求计算镍铜配比，然后称取原料，分批投入中频炉，通电融化物料，待全部物料融化后，将合金溶液注入到钢水包中；
3）将钢水包移至冷却水池旁，向冷却水池中浇入合金溶液，浇入速度为100kg/min，冷却水池中水的温度为70-100℃；
4）待钢水包中的合金溶液全部浇入冷却水池后，捞起即为小块状镍铜合金成品。
2.根据权利要求1所述的基于水洗工艺的小块状镍铜合金制备方法，其特征在于，步骤2）合金溶液的出炉温度根据合金中镍的含量而不同，镍含量为18%-30%时，出炉温度1400-1450℃；镍含量为30%-40%时，出炉温度1450-1560℃。
3.根据权利要求1所述的基于水洗工艺的小块状镍铜合金制备方法，其特征在于，步骤3）中冷却水池中水的温度跟随合金溶液的出炉温度进行调整，合金溶液的出炉温度越高水温越低。
4.根据权利要求1所述的基于水洗工艺的小块状镍铜合金制备方法，其特征在于，步骤3）中所述冷却水池中设置有盛装块状镍铜合金成品的网状格栅，网状格栅通过设置在地面上的起吊设备在冷却水池中实现升降。
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