專利名稱：一種爐外法生產中間合金的反應爐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及冶金設備領域，具體說是爐外法生產中間合金的反應爐。
背景技術：
隨著材料技術的不斷發展進步，對于特種鋼材、高溫合金等材料產品中用的添加劑中間合金產品的質量要求，也隨之提出了更高的標準要求，尤其是降低中間合金產品中雜質Si、Fe及氣體O丨、N丨的含量。爐外法生產中間合金(下述實例將以鋁鈮中間合金產品生產為例)產品的方法是以鋁粉為還原劑以五氧化二鈮、鋁粒為原料在筒式爐內發生還原反應，合金比重大沉降到爐筒下部，冷卻后分離出來。炙熱的合金液在冷卻過程中與耐火材料及空氣長時間接觸,耐火材料中的雜質在高溫下會污染合金增加Si、Fe雜質，同時吸收空氣中的氣體O、N產生氣體污染，這樣產品雜質多污染大。
發明內容針對上述現有技術存在的問題和不足，本實用新型的目的是提供一種能夠快速冷卻中間合金、大大減少合金雜質污染、提高中間合金產品的純度質量的爐外法生產中間合金使用的反應爐。為實現上述目的，本實用新型的技術方案為一種爐外法生產中間合金的反應爐，包括氧化鋁直筒鋼套罩筒、銅坩堝底座、冷卻系統；所述銅坩堝底座接于氧化鋁直筒鋼套罩筒下方，所述冷卻系統包圍于銅坩堝底座外側。所述冷卻系統為循環水冷系統，包括包圍在銅坩堝底座外側的循環水套、設置在循環水套上的輔助進水管、出水口以及設置在循環水套底部的主進水管。產品雜質含量的主要來源有以下幾個方面，一是，原輔材料自身帶入，熔煉反應還原富集而致；二是，操作環境形成污染而致；三是，熔煉反應熔爐制作材料帶入，通過反復實驗證明，由熔煉反應熔爐制作材料帶入的雜質進入合金當中，主要是在反應結束后，合金與渣還處在高溫液態狀況的條件下進入合金當中的，導致合金產品雜質含量過高地現象，而在物料反應期間的雜質滲入是微量的。本實用新型的應用，對這一現象的出現得到了解決，大幅度地降低了合金產品中的雜質含量，合金中的雜質Si、Fe、0丨、N丨含量得到了有效控制，大大提高了合金產品質量純度。其主要特點及實施方式是在于將熔煉反應熔爐分為主次兩個區域，物料反應主區域是在內襯為氧化鋁(A1203含量大于97%)直筒鋼套罩筒內完成的，物料反應次區域是在銅坩堝內完成的，這一區域的應用，主要是在于反應后期合金定型承載使用，避免合金在高溫液態狀況下，與雜質較高的耐火材料接觸，而導致合金產品雜質含量偏高現象。為了保障銅坩堝的使用壽命，得到高效反復利用，本實用新型在銅坩堝部位設計了一循環水冷系統設備，設有循環給水管和排水管，通過不斷給水補充和排放，加上銅的良好導熱性能，快速將熱量帶走，內部與銅坩堝內壁接觸的液態合金迅速凝固，對銅坩堝形成了有效保護層，而不會導致銅坩堝被燒蝕熔化；并且，液態合金在這一急速冷卻條件下，也會加大收縮力度，細化了合金的結晶度，進一步地提高了產品外觀質量。循環水冷設備工作時，循環給水水壓保持l-2Kgf/cm3，排水則為自流方式。有益效果本實用新型本實用新型結構簡單耐用、生產操作簡單、造價低廉、可以提高爐外法生產中間合金的產品純度質量、降低Si、Fe、0丨、N丨含量。

圖I為本實用新型結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例，進一步闡明本實用新型，應理解這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍，在閱讀了本實用新型之后，本領域技術·人員對本實用新型的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。如圖I所示，一種爐外法生產中間合金的反應爐，包括氧化鋁直筒鋼套罩筒I、銅坩堝底座2、冷卻系統3 ;其中銅坩堝底座2設于氧化鋁直筒鋼套罩筒I下方，氧化鋁直筒鋼套罩筒I與銅坩堝底座2對接后形成中間合金熔煉反應熔爐主體結構。上述冷卻系統3包圍于銅坩堝底座2外側,其包括包圍在銅坩堝底座2外側的循環水套4、設置在循環水套4上的輔助進水管5、出水口 6以及設置在循環水套4底部的主進水管7。本實用新型的工作方法a、首先，將銅坩堝平穩放入銅坩堝內，加以固定；b、將物料主反應區域氧化鋁罩筒與銅坩堝對接，要求對接縫隙越小越好；C、將混合均勻物料投入反應熔爐內，用專用工具將物料搗實；d、打開循環水套給水水閥,保障給水水壓在l-2Kgf/cm3,和排水口暢通無阻；e、例行熔煉前期安全檢查工作，排除安全隱患，保障給水水壓在l-2Kgf/cm3，和排水口暢通無阻；f、生產人員撤離現場，點火反應；g、待物料熔爐內物料完全反應結束，靜置10分鐘后，取走反應罩筒，繼續靜置冷卻，保持循環冷卻水循環工作；h、待合金錠完全冷卻后，用行車吊出銅坩堝，取出合金錠與渣錠； i、按照上述程序步驟，繼續下一爐合金熔煉生產。
權利要求1.一種爐外法生產中間合金的反應爐，其特征在于包括氧化鋁直筒鋼套罩筒(I)、銅坩堝底座(2)、冷卻系統(3);所述銅坩堝底座(2)接于氧化鋁直筒鋼套罩筒(I)下方，所述冷卻系統(3)包圍于銅坩堝底座(2)外側。
2.根據權利要求I所述一種爐外法生產中 間合金的反應爐，其特征在于所述冷卻系統(3)為循環水冷系統，包括包圍在銅坩堝底座(2)外側的循環水套(4)、設置在循環水套(4)上的輔助進水管(5)、出水口(6)以及設置在循環水套(4)底部的主進水管(7)。
專利摘要本實用新型公開了一種爐外法生產中間合金的反應爐，該反應爐包括氧化鋁直筒鋼套罩筒、銅坩堝底座、冷卻系統；所述銅坩堝底座接于氧化鋁直筒鋼套罩筒下方，所述冷卻系統包圍于銅坩堝底座外側。本實用新型本實用新型結構簡單耐用、生產操作簡單、造價低廉、可以提高爐外法生產中間合金的產品純度質量、降低Si、Fe、O↑、N↑含量。
文檔編號C22C1/03GK202599096SQ201220121638
公開日2012年12月12日 申請日期2012年3月28日 優先權日2012年3月28日
發明者陳道華, 賈明, 錢廣東, 王浩冰, 馬步洋 申請人:江蘇美特林科特殊合金有限公司