【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于稀有金属材料冶金，具体涉及一种r60705铌锆屑状废料的回收方法。
技术介绍
1、r60705是含有2.0％～3.0％nb元素的锆合金，是一种多用途材料，适用于化工耐腐蚀设备，抗酸性优于钛，接近于金属钽，r60705材料在碱溶液中也能保持较稳定性能，耐碱性及熔融碱的侵蚀；由于nb元素可提高zr金属中的强度与塑性，使其相比工业纯锆r60702具有优良的可塑性及优良的力学性能，用于制造化工设备中的热交换器、容器衬里、阀门、叶片、搅拌器、导管等，用途比较广泛。但r60705材料价格昂贵，阻碍了其在更多民用化工领域的更广泛应用，因此r60705材料低成本化显得尤为重要。
2、低成本化制备技术可采用添加返回料来实现。目前该领域使用r60705块状废料(板边条、铸锭冒口、棒材棒头等)通过同牌号废料捆扎焊接r60705自耗电极，经2～3次var熔炼得到r60705锭材。该工艺路线有一定技术难度，主要体现在电极焊接工序。r60705材质在大气中等离子焊接过程中，熔池暴露在空气中极易吸氮而形成化合物，导致焊点呈现脆性容易开裂无法制备自耗电极。经试验，在等离子焊接后使用惰性气体氩气对焊点进行保护，惰性气体氩气可有效隔绝熔池与空气中氮接触，有效避免r60705焊点吸n进而开裂，解决无法制备自耗电极的问题。
3、块状废料(板边条、铸锭冒口、棒材棒头等)从形态形貌到结构强度都较容易制备自耗电极。相较块状废料，车床车削及铣床铣面过程中产生的屑料其形貌呈丝状、簇团状无强度特征，该外形无法直接焊接自耗电极。此外，r6070
4、因此，急需一种r60705铌锆屑状废料的回收方法，能够消除o、n元素含量高的问题，并将屑料回收后再利用重熔为满足国标的r60705锭材，不仅节省资源，还能大幅降低r60705的锭材原料成本，使其得到更加广泛的应用。
技术实现思路
1、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r60705铌锆屑状废料的回收方法。该方法以大量o、n元素含量高、廉价且难以利用的r60705铌锆屑状废料为原料，根据目标产物成分经精确计算后配料，先对r60705铌锆屑状废料熔炼、锻造再与其他原料熔炼，有效稀释r60705铌锆屑状废料中o、n元素，得到满足标准的r60705铸锭，解决了因r60705铌锆屑状废料中o、n元素超标无法正常使用的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种r60705铌锆屑状废料的回收方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
3、步骤一、收集r60705铌锆产品机加工过程包括车削、铣面产生的屑状废料并归类存放；
4、步骤二、将步骤一中归类存放的r60705铌锆屑状废料进行破碎、除油、除皂化液、超声波清洗和无尘晾干的预处理；
5、步骤三、将步骤二中预处理后的r60705铌锆屑状废料压制得到屑料电极块，然后焊接得到屑料自耗电极；
6、步骤四、对步骤三中获得的屑料自耗电极进行var一次熔炼，得到屑料铸锭；
7、步骤五、对步骤四中得到的屑料铸锭进行锻造，得到铌锆方条并进行表面处理；
8、步骤六、根据目标产物r60705铸锭的设计成分选择原料海绵锆、铌粉、zro2并计算添加量，然后将海绵锆、铌粉、zro2压制成原料电极块；
9、步骤七、将步骤六中获得的原料电极块与步骤五中表面处理后的铌锆方条组焊，得到自耗电极；
10、步骤八、将步骤七中得到的自耗电极进行var二次熔炼，得到r60705铸锭。
11、本专利技术以r60705铌锆产品机加工过程包括车削、铣面产生的屑状废料(如图1所示)为原料，r60705铌锆屑状废料在机加工过程中表面发生严重氧化和氮化而呈蓝黑色。对此，本专利技术采用先熔→再锻→再熔工艺路线，先将r60705铌锆屑状废料单独压制成屑料电极块后焊接成屑料自耗电极进行var一次熔炼，得到屑料铸锭，然后将屑料铸锭锻造成铌锆方条(如图2所示)，但高温锻造使得铌锆方条表面形成乳白色氧化层，故对铌锆方条进行表面处理后去除氧化层(如图3所示)，再组焊成自耗电极(如图4所示)，再进行var二次熔炼，从而有效稀释r60705铌锆屑状废料中o、n元素，熔炼出满足标准astm b551/b551m-12的r60705铸锭。
12、上述的一种r60705铌锆屑状废料的回收方法，其特征在于，步骤二中所述除油采用金属清洗剂进行，且除油的温度为60℃±5℃，浸泡时间为20min，所述无尘晾干在不接触地面的条件下。本专利技术采用金属清洗剂进行除油，以充分溶解r60705铌锆屑状废料表面的油类，并避免金属清洗剂挥发导致浓度降低；同时，本专利技术的无尘晾干在不接触地面的条件下进行以防止沙粒和杂质的混入。此外，由于r60705材料为活性金属，r60705铌锆屑状废料破碎过程中极易起火，故采用湿法破碎法进行破碎。
13、上述的一种r60705铌锆屑状废料的回收方法，其特征在于，步骤三中所述焊接时采用炉外等离子加固焊接屑料电极块。由于屑料电极块由r60705铌锆屑状废料压制而成，其强度有限，尤其是边部较为松散，故采用炉外等离子加固焊接，以提高屑料电极块强度，保证焊接过程的顺利进行；同时，炉外等离子加固焊接对稀有金属具有氩气保护作用，稀有金属表面熔池打开后等离子焊可吹入惰性气体氩气，氩气有效隔绝稀有金属焊点熔池与大气中o、n元素发生反应，减少氧化、氮化情况，保证了屑料自耗电极的质量。
14、上述的一种r60705铌锆屑状废料的回收方法，其特征在于，步骤四中所述var一次熔炼采用直径φ500mm坩埚进行。由于r60705铌锆屑状废料的机加过程中发生不同程度氧化、氮化现象，故本专利技术通过var一次熔炼对r60705铌锆屑状废料进行塑形，将其转化为屑料铸锭，以便于后续与铌锆方条组焊熔炼。
15、上述的一种r60705铌锆屑状废料的回收方法，其特征在于，步骤四中对所述屑料铸锭进行化学元素包括nb、o、fe、n及其他杂质元素含量的分析。通过对屑料铸锭进行化学元素含量分析，确定nb、o、fe、n等元素的实际含量，作为后续配料压制原料电极块的依据。
16、上述的一种r60705铌锆屑状废料的回收方法，其特征在于，步骤五中所述铌锆方条的宽度×厚度×长度为380mm×200mm×3500mm，并对铌锆方条进行机加铣面、侧棱倒角表面处理。如图2所示，屑料铸锭经锻造得到的铌锆方条表面覆盖本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种R60705铌锆屑状废料的回收方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种R60705铌锆屑状废料的回收方法，其特征在于，步骤二中所述除油采用金属清洗剂进行，且除油的温度为60℃±5℃，浸泡时间为20min，所述无尘晾干在不接触地面的条件下。
3.根据权利要求1所述的一种R60705铌锆屑状废料的回收方法，其特征在于，步骤三中所述焊接时采用炉外等离子加固焊接屑料电极块。
4.根据权利要求1所述的一种R60705铌锆屑状废料的回收方法，其特征在于，步骤四中所述VAR一次熔炼采用直径φ500mm坩埚进行。
5.根据权利要求1所述的一种R60705铌锆屑状废料的回收方法，其特征在于，步骤四中对所述屑料铸锭进行化学元素包括Nb、O、Fe、N及其他杂质元素含量的分析。
6.根据权利要求1所述的一种R60705铌锆屑状废料的回收方法，其特征在于，步骤五中所述铌锆方条的宽度×厚度×长度为380mm×200mm×3500mm，并对铌锆方条进行机加铣面、侧棱倒角表面处理。
7.根据权利要求1所述
8.根据权利要求1所述的一种R60705铌锆屑状废料的回收方法，其特征在于，步骤七中所述组焊时将原料电极块点焊在铌锆方条上方。
9.根据权利要求1所述的一种R60705铌锆屑状废料的回收方法，其特征在于，步骤八中所述VAR二次熔炼的次数为4次，VAR二次熔炼中铸锭规格直径分别为：一次锭φ560mm,、二次锭φ640mm、三次锭φ720mm、成品锭φ820mm。
10.根据权利要求1所述的一种R60705铌锆屑状废料的回收方法，其特征在于，步骤八中对R60705铸锭进行上、中、下三点取氢氧块及屑样用于化学元素分析。
...【技术特征摘要】
1.一种r60705铌锆屑状废料的回收方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种r60705铌锆屑状废料的回收方法，其特征在于，步骤二中所述除油采用金属清洗剂进行，且除油的温度为60℃±5℃，浸泡时间为20min，所述无尘晾干在不接触地面的条件下。
3.根据权利要求1所述的一种r60705铌锆屑状废料的回收方法，其特征在于，步骤三中所述焊接时采用炉外等离子加固焊接屑料电极块。
4.根据权利要求1所述的一种r60705铌锆屑状废料的回收方法，其特征在于，步骤四中所述var一次熔炼采用直径φ500mm坩埚进行。
5.根据权利要求1所述的一种r60705铌锆屑状废料的回收方法，其特征在于，步骤四中对所述屑料铸锭进行化学元素包括nb、o、fe、n及其他杂质元素含量的分析。
6.根据权利要求1所述的一种r60705铌锆屑状废料的回收方法，其特征在于，步骤五中所述铌锆方条的宽度×厚度...
【专利技术属性】
技术研发人员：弋可，闫昭，冯龙刚，吕新星，屈张涛，张海波，门少波，冯鹏飞，宋波，王峰，姚云，
申请(专利权)人：西部钛业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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