专利名称：干燥中空钛及钛合金熔炼电极的方法
技术领域：
本发明涉及一种干燥钛及钛合金熔炼电极的方法，尤其是一种干燥中空钛及钛合 金熔炼电极的方法。
背景技术：
钛及钛合金的熔炼工艺是先将海绵钛和中间合金混合均勻后，压制成所需的电 极块，电极块拼焊成电极，所焊成的电极需要烘干处理，去除电极中的水分，然后吊装入真 空自耗炉，经过二次或三次重熔成成品锭。通常的电极烘干处理方法是采用自控温度烘 干箱烘干，吊装电极进入烘干箱，箱内电阻丝通电发热而加热电极，箱内温度范围设定在 100°C 160°c，一股烘干时间为5 24小时。由于电极经过了烘干处理，可以减少真空自 耗炉抽真空时间，缩短钛及钛合金熔炼时间，减少铸锭有害杂质。现有用于干燥中空钛及钛合金熔炼电极的自控温烘干箱的结构是其包括箱体， 箱体具有长方体形内腔，箱体上连接有覆盖所述内腔的透气箱盖，有时箱体长度方向的两 个侧壁也做成透气结构，所述内腔一股可容纳多根电极，在所述内腔四周的箱体内壁设置 有发热装置，一股是均勻布置的多根电阻丝。一股来说，钛及钛合金熔炼电极直径和重量都比较大，电极尺寸一股在 Φ 400mm Φ800πιπι之间，长度4m 10m，采用传统自控温烘干箱烘干钛熔炼电极时，由于 热量是从箱体内壁散发出来，是从电极外周向电极内部幅射，热效率低，能耗大。
发明内容
为了克服现有干燥方法能耗大的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种更 为节能的干燥中空钛及钛合金熔炼电极的方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是干燥中空钛及钛合金熔炼电极的方 法，所述电极具有沿其轴向贯通的通孔，将电极置入保温透气的干燥炉中，在所述通孔中插 入与电极长度适配的发热棒，发热棒通电后发热，保持这种状态直至电极达到设定的干燥 程度。所述电极的外径为400 800mm，发热棒的温度控制在150 220°C。在所述通孔中设置有温度检测装置，所述温度检测装置连接到温度控制器，温度 控制器与发热棒、电源串联成可控温加热回路。所述干燥炉包括上盖和具有炉腔的炉体，上盖活动连接在炉体上，上盖的位置与 炉腔相对应，上盖的内空部分及炉腔均为与电极外径、长度相适配的半圆柱形。所述发热棒为分体式结构，其由至少两个导电连接的发热棒单元体导电连接而 成。所述相邻两个发热棒单元体之间可转动连接。本发明的有益效果是用不同长度的发热棒单元体相互连接成所需长度的发热 棒，利用发热棒实现对中空钛及钛合金熔炼电极由中心向外周方向的热幅射，其热量散失小，热效率更高，更节能，并且发热棒的长度可以调整，干燥炉的炉腔覆盖长度也可以通过 改变盖下的上盖单元的个数进行调整，从而适应不同长度的中空钛及钛合金熔炼电极，本 发明热量散失小，设备制作方便，适合用于中空钛及钛合金熔炼电极的烘干处理。
图1是本发明使用的发热棒单元体的主视图。图2是发热棒单元体插头端的局部放大剖视图。图3是发热棒单元体插座端的局部放大剖视图。图4是本发明使用的发热棒的示意图。图5是本发明使用的干燥炉炉盖打开状态的俯向示意图。图6是本发明使用的干燥炉炉盖打开状态的左向示意图。图7是本发明使用的干燥炉工作状态的示意图。图中标记为，1-发热棒单元体，2-干燥炉，3-电极，4-发热棒，5-温度检测装置， 6-温度控制器，7-电源，8-开关，9-通孔，11-棒形支撑件，12-电发热元件，13-插头端本 体，14-插座端本体，15-导电插头件，16-导电插座件，17-耐火层，18-绝缘层，19-保护罩， 21-炉体，22-上盖，23-炉腔，24-上盖单元。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。如图1 图7所示，本发明的干燥中空钛及钛合金熔炼电极的方法，所述电极3具 有沿其轴向贯通的通孔9，将电极3置入保温透气的干燥炉2中，在所述通孔9中插入与电 极3长度适配的发热棒，发热棒4通电后发热，保持这种状态直至电极3达到设定的干燥程 度。由于发热棒置于中空钛及钛合金熔炼电极的通孔中，热量是由中心向外周方向幅射的， 其热量散失小，热效率更高，更节能。当所述电极3的外径为400 800mm，发热棒的温度宜控制在150 220°C，基本 保证电极的升温曲线与使用现有的自控温烘干箱时相同，从而不会影响电极性能，并有大 致相当的干燥效果。当然，最好能在所述通孔9中设置有温度检测装置5，所述温度检测装置5连接到 温度控制器6，温度控制器6与发热棒4、电源7串联成可控温加热回路，以便于实现干燥过 程的自动控制。如图5、图6和图7所示，为进一步节能，所述干燥炉2包括上盖22和具有炉腔23 的炉体21，上盖22活动连接在炉体21上，上盖22的位置与炉腔23相对应，上盖22的内空 部分及炉腔23均为与电极3外径、长度相适配的半圆柱形，这样可以减少受热空间，减少不 必要的热损失，并且不影响电极3的放入及稳定放置。如图4所示，所述发热棒4为分体式结构，其由至少两个导电连接的发热棒单元体 1导电连接而成，可穿过电极3的通孔9，毫不影响将电极3放入炉腔23或取出的操作，并 且热幅射散失小，热效率高，更加节能。如图1 图4所示，本发明使用的发热棒单元体包括电发热元件12，所述电发热元 件12固定在棒形支撑件11上，该棒形支撑件11两端分别连接有插头端本体13和插座端本体14，插头端本体13和插座端本体14上分别设置有相互匹配的导电插头件15和导电插 座件16，所述电发热元件12与导电插头件15和导电插座件16均导电连接，可将一个发热 棒单元体1的导电插头件15插入另一个发热棒单元体1的导电插座件16，如此，就可将多 个发热棒单元体1相互串接成需要长度的发热棒4，以适应不同的加热要求，当需要较长的 发热棒4时，可采用制作多根短的发热棒单元体1再连接的方式，从而减小加工困难，并减 小整个发热棒4的挠性变形。如图2、图3所示，所述导电插头件15和导电插座件16分别与插头端本体13和插 座端本体14可转动连接，这样，当连接成较长的发热棒4时，可利用导电插头件15、导电插 座件16分别相对于插头端本体13、插座端本体14的转动来适应其挠性变形，保证相互配合 插接的一对导电插头件15、导电插座件16之间可靠的电连接。如图2、图3所示，这种可转 动连接一种最简单的实现方式是，所述的转动指导电插头件15、导电插座件16分别与插头 端本体13、插座端本体14之间为活动球面接触，则导电插头件15、导电插座件16可以以插 头端本体13、插座端本体14的中心线为轴线作运动轨迹为“锥面”的回转，一股而言，当导 电插头件15、导电插座件16分别相对于插头端本体13、插座端本体14能够有0 30°的 空间自由转动角度，亦即所述的“锥面”的顶角能在0 60°范围内变化时即可达到上述目 的，可转动角度也不宜做得过大。当然，也可以采用其它的连接方式，如间隙套接的方式来 实现可转动连接。为安全起见，所述棒形支撑件11外壁涂覆有耐火层17。一股地，所述电发热元件12为均勻缠绕在棒形支撑件11上的电阻丝，有利于简便 地实现电发热元件12沿发热棒单元体1的轴向均布，实现均勻加热。所述电阻丝可以仅仅是1根，为保证发热棒单元体1能够可靠地工作，所述电阻丝 宜采用2根以上，例如3根，这样，当其中一根电阻丝烧断后或者与导电插头件15、导电插座 件16之间的导电连接松脱后，其余的电阻丝还能继续工作。为保证安全，所述棒形支撑件11及电发热元件12由内壁涂覆有绝缘层18的保护 罩19包裹，所述保护罩19与插头端本体13和插座端本体14固定连接。插头端本体13和插座端本体14 一股采用绝缘材料制作。由于发热棒4是由两个以上的发热棒单元体1导电连接而成，其长度调整方便，也 适合于在其它场合下应用。为适应不同长度电极的加热需要，可将所述干燥炉2的上盖22设计为分体式结 构，上盖22由至少两个并排相邻的上盖单元24组成，每一上盖单元24均与炉体21活动连 接，可根据电极3的长度，以相邻的若干个上盖单元24覆盖炉腔23，减小热量散失，并且调 整方便，增强了干燥炉2的适用性。此外，当加工处理厂房较为宽大时，所述干燥炉2也可采用几个半圆柱形炉腔23 平行排布于炉体21上的方式，并配置相应的活动上盖，此时，各个炉腔23对应的发热棒4 之间既可串联，也可并联。实施例如图1 图7所示，本发明使用的干燥炉由设置有炉腔23的炉体21和连接在炉 体21上且位置与炉腔23相对应的活动、透气上盖22组成，所述炉腔23及上盖22均为半 圆柱形，所述上盖22设计为分体式结构，其由至少两个并排相邻的上盖单元24组成，每一上盖单元24均与炉体21活动连接，沿炉腔23长度方向设置有本发明的发热棒4，发热棒4 与电源7及开关8电连接。如图7所示，以上述的干燥炉用于中空纯钛电极的烘干处理。将电极3吊装入炉 腔23中，根据电极的长度，用本发明的发热棒单元体1连接成相应长度的发热棒4，将发热 棒4穿入电极3的通孔9内，并在所述通孔9的一端与发热棒4邻近的位置设置作为温度 检测装置5的热电偶，热电偶与温度控制器6信号连接，并将所述温度控制器6接入由发热 棒4与电源7连接成的回路中，设定发热棒4的温度，合上上盖22，通电并延续设定时间后 断电。实验对Φ470mmX6000mm和0650mmX6000mm纯钛电极各20支分别用上述干燥炉及 现有自控温烘干箱进行加热烘干对比试验。下表1中公开了试验结果。表 权利要求
干燥中空钛及钛合金熔炼电极的方法，所述电极(3)具有沿其轴向贯通的通孔(9)，其特征是将电极(3)置入保温透气的干燥炉(2)中，在所述通孔(9)中插入与电极(3)长度适配的发热棒，发热棒(4)通电后发热，保持这种状态直至电极(3)达到设定的干燥程度。
2.如权利要求1所述的干燥中空钛及钛合金熔炼电极的方法，其特征是所述电极(3) 的外径为400 800mm，发热棒的温度控制在150 220°C。
3.如权利要求2所述的干燥中空钛及钛合金熔炼电极的方法，其特征是在所述通孔 (9)中设置有温度检测装置(5)，所述温度检测装置(5)连接到温度控制器(6)，温度控制器 (6)与发热棒(4)、电源(7)串联成可控温加热回路。
4.如权利要求1、2或3所述的干燥中空钛及钛合金熔炼电极的方法，其特征是所述 干燥炉(2)包括上盖(22)和具有炉腔(23)的炉体(21)，上盖(22)活动连接在炉体(21) 上，上盖(22)的位置与炉腔(23)相对应，上盖(22)的内空部分及炉腔(23)均为与电极 (3)外径、长度相适配的半圆柱形。
5.如权利要求1、2或3所述的干燥中空钛及钛合金熔炼电极的方法，其特征是所述 发热棒(4)为分体式结构，其由至少两个导电连接的发热棒单元体(1)导电连接而成。
6.如权利要求5所述的干燥中空钛及钛合金熔炼电极的方法，其特征是所述相邻两 个发热棒单元体(1)之间可转动连接。
全文摘要
本发明公开了一种更为节能的干燥中空钛及钛合金熔炼电极的方法，所述电极具有沿其轴向贯通的通孔，将电极置入保温透气的干燥炉中，在所述通孔中插入与电极长度适配的发热棒，发热棒通电后发热，保持这种状态直至电极达到设定的干燥程度。所述电极的外径为400～800mm，发热棒的温度控制在150～220℃。在所述通孔中设置有温度检测装置，所述温度检测装置连接到温度控制器，温度控制器与发热棒、电源串联成可控温加热回路。利用分体式发热棒实现对中空钛及钛合金熔炼电极由中心向外周方向的热幅射，发热棒的长度可以调整，热量散失小，设备制作方便，适合用于中空钛及钛合金熔炼电极的烘干处理。
文档编号F26B9/00GK101949634SQ201010284868
公开日2011年1月19日 申请日期2010年9月17日 优先权日2010年9月17日
发明者杨雄飞, 韦青峰, 黄德明 申请人:攀钢集团钢铁钒钛股份有限公司;攀钢集团研究院有限公司;攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司;攀钢集攀钢集团攀枝花钢钒有限公司