一种采用TA1块状废料经EB熔炼回收制备TA2扁锭的方法技术

本发明专利技术公开了一种采用TA1块状废料经EB熔炼回收制备TA2扁锭的方法，该方法包括：一、对TA1块状废料进行分类收集、存放；二、对TA1块状废料的火割面打磨处理后进行酸碱洗处理；三、将海绵钛和TiO2粉配料混匀后压制成电极块，然后与处理后的TA1块状废料混合进行EB熔炼得到TA2扁锭。本发明专利技术利用海绵钛表面呈蜂窝状的特性有效吸附TiO2粉，解决了粉末状的TiO2粉无法与TA1块状废料均匀结合的难题，实现了O元素均匀添加，提高了TA2扁锭的成分均匀性，同时减少了TiO2粉损失，提高了TA1块状废料的用量，实现了对TA1块状废料的有效利用。了对TA1块状废料的有效利用。了对TA1块状废料的有效利用。

【技术实现步骤摘要】
一种采用TA1块状废料经EB熔炼回收制备TA2扁锭的方法


[0001]本专利技术属于金属材料加工
，具体涉及一种采用TA1块状废料经EB熔炼回收制备TA2扁锭的方法。

技术介绍

[0002]钛行业日常生产过程中会产生大量TA1块状废料，如：板边、棒头等。钛行业内控标准(No:NET5214
‑
2020)TA1氧元素的要求：O＜0.08％。由于TA1产品延展性方面具有优良的性能，多以薄板材、薄管材等产品类型销售使用，因此TA1铸锭中对于添加残废料相当慎重，一般客户明确不允许添加残废料防止夹杂和增氧进而影响性能，导致业内日常生产过程产生大量的TA1废料难以回收使用。经调研，市场上很多厂家都只能将TA1废料直接回收熔炼为TA1铸锭，而回收的铸锭化学成分略高于一般TA1铸锭目标要求，但不能达到TA2铸锭的成分要求，很难转变为产品出售，因此，如何将TA1的残废料有效的回收利用，就显得尤为重要。
[0003]TA2产品用途广泛、适用标准较多，如能将TA1钛残废料回收熔炼为TA2铸锭，将能大大提高TA1残废料的利用率。但如何在TA1的残废料中均匀的加入氧元素，使之成为TA2铸锭，成为一大技术难题。如果对固态块状TA1废料直接添加粉末状TiO2，TiO2无法均匀与块状废料结合，加工过程中极易造成二氧化钛的抛洒、飞扬、结块、沉积、粉末状二氧化钛被真空泵抽走等不可控因素。因此，块状废料添加二氧化钛熔炼有很大难度，目前国内并无成熟工艺可以借鉴。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种采用TA1块状废料经EB熔炼回收制备TA2扁锭的方法。该方法选择海绵钛和TiO2粉配料压制成电极块后与处理后的TA1块状废料混装进行EB熔炼得到TA2扁锭，利用海绵钛表面呈蜂窝状的特性有效吸附TiO2粉，解决了粉末状的TiO2粉无法与TA1块状废料均匀结合的难题，实现了O元素均匀添加，提高了TA2扁锭的成分均匀性，同时减少了TiO2粉损失。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种采用TA1块状废料经EB熔炼回收制备TA2扁锭的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
[0006]步骤一、对TA1钛生产过程中产生的TA1块状废料进行分类收集、存放；所述TA1块状废料包括板边、棒头、冒口；
[0007]步骤二、采用轮砂机对步骤一中存放的TA1块状废料的火割面进行打磨处理，然后进行酸碱洗处理，得到处理后的TA1块状废料；
[0008]步骤三、根据目标产物TA2扁锭的设计成分，将海绵钛和TiO2粉配料混匀后压制成电极块，然后将电极块与步骤二中得到的处理后的TA1块状废料混合装入EB熔炼炉的料箱中，并进行EB熔炼，得到TA2扁锭。
[0009]本专利技术先对分类收集、存放的TA1块状废料进行打磨和酸碱洗处理，以去除TA1块
状废料表面的灰尘、油脂、氧化层等杂质，然后根据目标产物TA2扁锭的设计成分尤其是氧的质量含量，选择海绵钛和TiO2粉配料，利用海绵钛表面呈蜂窝状的特性有效吸附TiO2粉，并混匀后压制成电极块，使得TiO2粉均匀分布在电极块中，再与处理后的TA1块状废料混装进行EB熔炼得到TA2扁锭，解决了粉末状的TiO2粉无法与TA1块状废料均匀结合的难题，实现了O元素均匀添加，提高了TA2扁锭的成分均匀性，尤其是O元素的均匀性，同时避免了制备过程中TiO2粉抛洒、飞扬、结块、沉积或被真空泵抽走等问题，减少了TiO2粉损失。
[0010]需要说明的是，本专利技术步骤一中对TA1钛材生产过程中产生的TA1块状废料进行严格地分类收集、存放，严禁混入其他牌号的废料；步骤二中采用轮砂机对步骤一中存放的TA1块状废料的火割面进行打磨处理直至呈现金属本色。
[0011]上述的一种采用TA1块状废料经EB熔炼回收制备TA2扁锭的方法，其特征在于，步骤二中所述酸碱洗处理采用的碱液由氢氧化钠和硝酸钠按照20:1的质量比混合后加热至450℃～500℃呈熔融状态而得，且碱洗的时间为60min～100min。本专利技术通过控制酸碱洗处理采用的碱液的组成、状态和碱洗时间，保证碱液充分去除打磨后TA1块状废料表面的氧化皮，避免了碱液浓度过高、过度氧化造成打磨后TA1块状废料表面发黄，以及浓度过高而温度升高、存在火灾等安全隐患。
[0012]上述的一种采用TA1块状废料经EB熔炼回收制备TA2扁锭的方法，其特征在于，步骤二中所述酸碱洗处理采用的酸液由水、质量浓度98％的硝酸溶液和质量浓度40％的氢氟酸溶液按照96:3:1的质量比混合而得，且酸液的加入量需没过处理物料，酸洗的时间为90min～120min。本专利技术通过控制酸碱洗处理采用的酸液的组成、酸洗时间，保证酸液充分清洗去除打磨后TA1块状废料表面的氧化皮及异物、油污等，避免了酸液浓度过高、过的氧化造成打磨后TA1块状废料表面发黄、反应时产生黄烟污染空气。
[0013]上述的一种采用TA1块状废料经EB熔炼回收制备TA2扁锭的方法，其特征在于，步骤二中所述经酸碱洗处理后TA1块状废料放置于烘箱中，在70℃～120℃的烘干温度下保持60min～90min。
[0014]上述的一种采用TA1块状废料经EB熔炼回收制备TA2扁锭的方法，其特征在于，步骤三中所述料箱内电极块和处理后的TA1块状废料中电极块的质量含量为30％～40％，且满足：电极块的氧质量含量(％)＝(TA2扁锭的氧质量含量
‑
处理后的TA1块状废料的质量含量
×
0.06)/电极块的质量含量(％)。本专利技术综合考虑TA1块状废料中的化学成分以及、处理熔炼过程中导致的氧含量波动因素，采用0.06作为TA1块状废料的氧质量含量比例的经验数值，进一步保证了制备得到的TA2扁锭化学成分合格，符合行业标准要求。
[0015]上述的一种采用TA1块状废料经EB熔炼回收制备TA2扁锭的方法，其特征在于，步骤三中所述EB熔炼过程中真空度不低于1
×
10
‑1Pa，料箱进料速度为8mm/min～12mm/min，拉锭速度为2mm/min～4mm/min，熔速不低于800kg/h，且EB熔炼炉中1#～7#电子枪的电流依次为：1#电子枪6A～10A，2#电子枪6A～10A，3#电子枪6A～10A，4#电子枪6A～10A，5#电子枪6A～7A，6#电子枪6A～8A，7#电子枪6A～8A。
[0016]上述的一种采用TA1块状废料经EB熔炼回收制备TA2扁锭的方法，其特征在于，对步骤三中得到的TA2扁锭进行取样，然后按照GB/3620.1
‑
2016《钛及钛合金牌号和化学成分》中的要求进行O元素及其他元素的含量检测；所述取样的样品包括块状样品和屑状样品。
[0017]本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
[0018]1、本专利技术选择海绵钛和TiO2粉配料压制成电极块后与处理后的TA1块状废料混装进行EB熔炼得到TA2扁锭，利用海绵钛表面呈蜂窝状的特性有效吸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用TA1块状废料经EB熔炼回收制备TA2扁锭的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、对TA1钛生产过程中产生的TA1块状废料进行分类收集、存放；所述TA1块状废料包括板边、棒头、冒口；步骤二、采用轮砂机对步骤一中存放的TA1块状废料的火割面进行打磨处理，然后进行酸碱洗处理，得到处理后的TA1块状废料；步骤三、根据目标产物TA2扁锭的设计成分，将海绵钛和TiO2粉配料混匀后压制成电极块，然后将电极块与步骤二中得到的处理后的TA1块状废料混合装入EB熔炼炉的料箱中，并进行EB熔炼，得到TA2扁锭。2.根据权利要求1所述的一种采用TA1块状废料经EB熔炼回收制备TA2扁锭的方法，其特征在于，步骤二中所述酸碱洗处理采用的碱液由氢氧化钠和硝酸钠按照20:1的质量比混合后加热至450℃～500℃呈熔融状态而得，且碱洗的时间为60min～100min。3.根据权利要求1所述的一种采用TA1块状废料经EB熔炼回收制备TA2扁锭的方法，其特征在于，步骤二中所述酸碱洗处理采用的酸液由水、质量浓度98％的硝酸溶液和质量浓度40％的氢氟酸溶液按照96:3:1的质量比混合而得，且酸液的加入量需没过处理物料，酸洗的时间为90min～120min。4.根据权利要求1所述的一种采用TA1块状废料经EB熔炼回收制备TA2扁锭的方法，其特征在于，步骤二中所述经酸碱洗处理后TA1块状废料放置于烘箱中，在70℃～120℃的烘干...

【专利技术属性】
技术研发人员：弋可，张智，刘华，王超南，张开发，李维，贠鹏飞，杨斌，何怡娜，张哲，
申请(专利权)人：西部钛业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：