一种铸造纯铍锭用铍珠熔炼提纯方法
【专利摘要】本发明涉及一种铸造纯铍锭用铍珠熔炼提纯方法，该方法是在真空熔炼炉中完成铍珠的熔炼、保温熔清和浇注。本发明铸造纯铍锭用铍珠熔炼提纯方法采用真空熔炼法，通过1.采用大、小铍珠搭配配料、分步加料的方式，保证铍珠顺利熔化而产生“架桥”现象；2.在铍珠剧烈熔化反应时向炉内冲惰性气体增压，使金属液的喷溅得到抑制，同时用倾斜坩埚的方式，确保已熔金属液接触到上部结壳部分，使其熔融；3.在熔融后保温一定时间，确保铍珠完全熔化，使低熔点的杂质和气体充分挥发和造渣。本发明易于取得适合于粉末冶金工艺中制屑工序需要的高纯度铸锭，操作容易实现，可兼做废金属回收，防护设施相对简单易行。
【专利说明】一种铸造纯铍锭用铍珠熔炼提纯方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及有色金属生产【技术领域】，特别是涉及一种铸造纯铍锭用铍珠熔炼提纯 方法。
【背景技术】
[0002] 金属铍作为一种有战略意义的金属，其良好的性能在国防和军工上应用十分广 泛。金属铍的纯度直接影响着各种性能，在铍的冶炼过程和后续熔炼、加工过程中引入的各 种杂质对铍的性能有很强的副作用。
[0003] 工业上广泛地使用氟化铍镁热还原法生产金属铍，还原反应结束后，过剩的氟化 铍和氟化镁形成熔融物，金属铍浮于其表面呈珠状。铍珠取出以后，表面的炉渣可以用物理 方法除去，但仍有一些杂质残存于铍珠的内部，造成铍珠的杂质含量较多，所以，从净化的 角度出发对铍珠进行熔炼提纯是十分必要的。
[0004] 目前，铍珠进行熔炼提纯方法采用感应电炉的熔炼方法，该方法存在难以取得适 合于粉末冶金工艺中制屑工序需要的铸锭，无法直接提供压力加工用坯料，具体操作不容 易实现，无法兼做废金属回收，防护设施复杂难以实行等不足之处。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种可获得高纯度金属铍的铸 造纯铍锭用铍珠熔炼提纯方法。
[0006] 为实现上述发明目的所采的技术方案为： 一种铸造纯铍锭用铍珠熔炼提纯方法，其特征在于其工艺过程为：在真空熔炼炉中完 成铍珠的熔炼、保温熔清和浇注。
[0007] 所述铍珠采用大、小铍珠搭配配料的方式装炉，其搭配配料比例为直径2mm以下 10%、直径2?3mm的30%、4?5mm的45%、5mm以上的15%。
[0008] 上述真空熔炼炉的真空度为-0· 086Mpa。
[0009] 在上述熔炼的升温过程中，向真空熔炼炉内冲惰性气体。
[0010] 在上述熔炼过程中通过操作手柄来倾斜氧化铍坩埚进行助熔。
[0011] 在上述熔炼过程中通入惰性气体使真空熔炼炉内增压至-0. 080 Mpa。
[0012] 上述保温熔清是指在熔炼完成后保温30分钟。
[0013] 上述熔炼采用分步加料的方式，待一次加料完全熔化后，保温熔清，然后再加料熔 炼，每次加料〇. 2Kg。
[0014] 所述浇注是指按照8?10Kg/20?30秒的速度将炉内溶液浇入到模腔内。
[0015] 本发明铸造纯铍锭用铍珠熔炼提纯方法采用真空熔炼法，通过在熔炼过程中： 1、 采用大、小铍珠搭配配料、分步加料的方式，保证铍珠顺利熔化而产生"架桥"现象； 2、 在铍珠剧烈熔化反应时向炉内冲惰性气体增压，使金属液的喷溅得到抑制，同时用 倾斜坩埚的方式，确保已熔金属液接触到上部结壳部分，使其熔融。
[0016] 3、在熔融后保温一定时间，确保铍珠完全熔化，使低熔点的杂质和气体充分挥发 和造渣； 4、浇注后加大炉体冷却水，保证模具快速冷却。
[0017] 本发明的铸造纯铍锭用铍珠熔炼提纯方法，易于取得适合于粉末冶金工艺中制屑 工序需要的高纯度铸锭，可直接提供压力加工用坯料，具体操作容易实现，可兼做废金属回 收，防护设施相对简单易行。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1为本发明铸造纯铍锭用铍珠熔炼提纯方法的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0019] 本发明铸造纯铍锭用铍珠熔炼提纯方法，工艺过程为： 1、备料：铍珠分检、磁选、表面清洁处理，分检、磁选的目的是防止铁屑进入。
[0020] 2、清炉：将氧化铍坩埚清理，擦拭干净。
[0021] 3、装炉：在真空熔炼炉中非真空状态下进行，将石墨模具放到炉体中、铍珠装入坩 埚。铍珠按照大、小铍珠搭配配料的方式装炉：搭配配料比例为直径2mm以下10%、直径 2?3mm的30%、4?5mm的45%、5mm以上的15%。装炉时先装入直径5mm以上的，接着直径 2mm以下，在直径2?3mm的，铍珠按顺序放到坩埚内捣实，另一部分铍珠直径4?5mm的置 于炉顶部加料仓内，待坩埚内完全熔化后再加入坩埚。
[0022] 4、抽真空：合上炉盖，连续抽真空至真空度-0. 086Mpa。
[0023] 5、熔炼：开变频开关，为感应圈供电，供电控制流程如下， lOKw/O. 5h - 20Kw/0. 5h - 30Kw/0. 5h - 40Kw/0. 5h - 50Kw。
[0024] 6、冲氩：在熔炼过程中，功率40Kw时关闭真空阀，往炉内充入惰性气体氩气，使炉 内真空度降至到-〇· 〇80Mpa。（准备加料） 7、加料：（加料仓内的铍珠）功率降至20Kw开始加料，按照0. 2Kg/次的方式进行，一 直到加料仓内的铍珠加完。加料采用分步加料的方式，待一次加料完全熔化后，保温熔清， 然后再加料熔炼。
[0025] 8、精炼：功率50Kw，适当提高真空，随时观察炉内情况，直至炉料中烟雾排放干 净。
[0026] 9、保温：熔炼结束后保温溶清30分钟。
[0027] 10、浇注：功率40Kw，二次充入惰性气体氩气使炉体内真空度降至到-0. 070Mpa， 倾斜坩埚烘烤浇嘴，（防止炉料喷溅）浇注速度：8?10Kg/20?30秒，将炉内溶液浇入到 模腔内。至此，铍珠熔炼提纯完成。
[0028] 11、冷却：浇注完毕断电，铸锭随炉体自然冷却。
【权利要求】
1. 一种铸造纯铍锭用铍珠熔炼提纯方法，其特征在于其工艺过程为：在真空熔炼炉中 完成铍珠的熔炼、保温熔清和浇注。
2. 按照权利要求1所述的铸造纯铍锭用铍珠熔炼提纯方法，其特征在于所述铍珠采用 大、小铍珠搭配配料的方式装炉，其搭配配料比例为直径2_以下10%、直径2?3_的 30%、4 ?5mm 的 45%、5mm 以上的 15%。
3. 按照权利要求1所述的铸造纯铍锭用铍珠熔炼提纯方法，其特征在于上述真空熔炼 炉的真空度为-0. 〇86Mpa。
4. 按照权利要求1所述的铸造纯铍锭用铍珠熔炼提纯方法，其特征在于在上述熔炼的 升温过程中，向真空熔炼炉内冲惰性气体。
5. 按照权利要求1所述的铸造纯铍锭用铍珠熔炼提纯方法，其特征在于在上述熔炼过 程中通过操作手柄来倾斜氧化铍坩埚进行助熔。
6. 按照权利要求1所述的铸造纯铍锭用铍珠熔炼提纯方法，其特征在于在上述熔炼过 程中通入惰性气体使真空熔炼炉内增压至-0. 080 Mpa。
7. 按照权利要求1所述的铸造纯铍锭用铍珠熔炼提纯方法，其特征在于上述保温熔清 是指在熔炼完成后保温30分钟。
8. 按照权利要求1所述的铸造纯铍锭用铍珠熔炼提纯方法，其特征在于上述熔炼采用 分步加料的方式，待一次加料完全熔化后，保温熔清，然后再加料熔炼，每次加料〇. 2Kg。
9. 按照权利要求1所述的铸造纯铍锭用铍珠熔炼提纯方法，其特征在于所述浇注是指 按照8?10Kg/20?30秒的速度将炉内溶液浇入到模腔内。
【文档编号】C22B35/00GK104195356SQ201410148828
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年4月15日 优先权日:2014年4月15日
【发明者】赵克俊, 苏峰, 王战宏, 买学锋, 冯桂才, 吕建伟, 于伟, 王治 申请人:西北稀有金属材料研究院