专利名称：一种炉外法生产中间合金的反应炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及冶金设备领域，具体说是炉外法生产中间合金的反应炉。
背景技术：
随着材料技术的不断发展进步，对于特种钢材、高温合金等材料产品中用的添加剂中间合金产品的质量要求，也随之提出了更高的标准要求，尤其是降低中间合金产品中杂质Si、Fe及气体O丨、N丨的含量。炉外法生产中间合金(下述实例将以铝铌中间合金产品生产为例)产品的方法是以铝粉为还原剂以五氧化二铌、铝粒为原料在筒式炉内发生还原反应，合金比重大沉降到炉筒下部，冷却后分离出来。炙热的合金液在冷却过程中与耐火材料及空气长时间接触,耐火材料中的杂质在高温下会污染合金增加Si、Fe杂质，同时吸收空气中的气体O、N产生气体污染，这样产品杂质多污染大。
发明内容针对上述现有技术存在的问题和不足，本实用新型的目的是提供一种能够快速冷却中间合金、大大减少合金杂质污染、提高中间合金产品的纯度质量的炉外法生产中间合金使用的反应炉。为实现上述目的，本实用新型的技术方案为一种炉外法生产中间合金的反应炉，包括氧化铝直筒钢套罩筒、铜坩埚底座、冷却系统；所述铜坩埚底座接于氧化铝直筒钢套罩筒下方，所述冷却系统包围于铜坩埚底座外侧。所述冷却系统为循环水冷系统，包括包围在铜坩埚底座外侧的循环水套、设置在循环水套上的辅助进水管、出水口以及设置在循环水套底部的主进水管。产品杂质含量的主要来源有以下几个方面，一是，原辅材料自身带入，熔炼反应还原富集而致；二是，操作环境形成污染而致；三是，熔炼反应熔炉制作材料带入，通过反复实验证明，由熔炼反应熔炉制作材料带入的杂质进入合金当中，主要是在反应结束后，合金与渣还处在高温液态状况的条件下进入合金当中的，导致合金产品杂质含量过高地现象，而在物料反应期间的杂质渗入是微量的。本实用新型的应用，对这一现象的出现得到了解决，大幅度地降低了合金产品中的杂质含量，合金中的杂质Si、Fe、0丨、N丨含量得到了有效控制，大大提高了合金产品质量纯度。其主要特点及实施方式是在于将熔炼反应熔炉分为主次两个区域，物料反应主区域是在内衬为氧化铝(A1203含量大于97%)直筒钢套罩筒内完成的，物料反应次区域是在铜坩埚内完成的，这一区域的应用，主要是在于反应后期合金定型承载使用，避免合金在高温液态状况下，与杂质较高的耐火材料接触，而导致合金产品杂质含量偏高现象。为了保障铜坩埚的使用寿命，得到高效反复利用，本实用新型在铜坩埚部位设计了一循环水冷系统设备，设有循环给水管和排水管，通过不断给水补充和排放，加上铜的良好导热性能，快速将热量带走，内部与铜坩埚内壁接触的液态合金迅速凝固，对铜坩埚形成了有效保护层，而不会导致铜坩埚被烧蚀熔化；并且，液态合金在这一急速冷却条件下，也会加大收缩力度，细化了合金的结晶度，进一步地提高了产品外观质量。循环水冷设备工作时，循环给水水压保持l-2Kgf/cm3，排水则为自流方式。有益效果本实用新型本实用新型结构简单耐用、生产操作简单、造价低廉、可以提高炉外法生产中间合金的产品纯度质量、降低Si、Fe、0丨、N丨含量。
图I为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术·人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。如图I所示，一种炉外法生产中间合金的反应炉，包括氧化铝直筒钢套罩筒I、铜坩埚底座2、冷却系统3 ;其中铜坩埚底座2设于氧化铝直筒钢套罩筒I下方，氧化铝直筒钢套罩筒I与铜坩埚底座2对接后形成中间合金熔炼反应熔炉主体结构。上述冷却系统3包围于铜坩埚底座2外侧,其包括包围在铜坩埚底座2外侧的循环水套4、设置在循环水套4上的辅助进水管5、出水口 6以及设置在循环水套4底部的主进水管7。本实用新型的工作方法a、首先，将铜坩埚平稳放入铜坩埚内，加以固定；b、将物料主反应区域氧化铝罩筒与铜坩埚对接，要求对接缝隙越小越好；C、将混合均匀物料投入反应熔炉内，用专用工具将物料捣实；d、打开循环水套给水水阀,保障给水水压在l-2Kgf/cm3,和排水口畅通无阻；e、例行熔炼前期安全检查工作，排除安全隐患，保障给水水压在l-2Kgf/cm3，和排水口畅通无阻；f、生产人员撤离现场，点火反应；g、待物料熔炉内物料完全反应结束，静置10分钟后，取走反应罩筒，继续静置冷却，保持循环冷却水循环工作；h、待合金锭完全冷却后，用行车吊出铜坩埚，取出合金锭与渣锭； i、按照上述程序步骤，继续下一炉合金熔炼生产。
权利要求1.一种炉外法生产中间合金的反应炉，其特征在于包括氧化铝直筒钢套罩筒(I)、铜坩埚底座(2)、冷却系统(3);所述铜坩埚底座(2)接于氧化铝直筒钢套罩筒(I)下方，所述冷却系统(3)包围于铜坩埚底座(2)外侧。
2.根据权利要求I所述一种炉外法生产中 间合金的反应炉，其特征在于所述冷却系统(3)为循环水冷系统，包括包围在铜坩埚底座(2)外侧的循环水套(4)、设置在循环水套(4)上的辅助进水管(5)、出水口(6)以及设置在循环水套(4)底部的主进水管(7)。
专利摘要本实用新型公开了一种炉外法生产中间合金的反应炉，该反应炉包括氧化铝直筒钢套罩筒、铜坩埚底座、冷却系统；所述铜坩埚底座接于氧化铝直筒钢套罩筒下方，所述冷却系统包围于铜坩埚底座外侧。本实用新型本实用新型结构简单耐用、生产操作简单、造价低廉、可以提高炉外法生产中间合金的产品纯度质量、降低Si、Fe、O↑、N↑含量。
文档编号C22C1/03GK202599096SQ201220121638
公开日2012年12月12日 申请日期2012年3月28日 优先权日2012年3月28日
发明者陈道华, 贾明, 钱广东, 王浩冰, 马步洋 申请人:江苏美特林科特殊合金有限公司