冷床炉熔炼是20世纪80年代开始发展的一项先进熔炼技术。目前已成为生产钛及钛合金、超合金等难熔金属优质铸锭的重要手段。为提升我国钛及钛合金熔炼装备和工艺技术的水平,宝钛集团有限公司从德国引进了1台2400kW电子束冷床炉,为亚洲最大。可生产截面尺寸为Ф736mm圆锭,270mm×1085mm和370mm×1340mm方锭。
宝钛公司的科研人员利用2400kW电子束冷床炉垂直进料系统给料,在其它电子枪熔炼功率不变、熔炼真空度基本保持一致的情况下,研究了3种不同的纯钛原料配比熔炼区的2支电子枪的扫描花样和延迟时间的制定。研究显示熔炼区2支电子枪的扫描花样的设定受许多因素的影响,具体主要考虑5个因素:1)物料种类、粒度及各物料所占的比例;2)扫描图形的大小;3)所要达到的熔炼速度;4)物料的挥发程度;5)炉室的真空。延迟时间则表示电子束在这个区域停留的时间,延迟时间越大,这个区域的能量就越高,反之则能量越低。因此,延迟时间应依据冷床熔炼区每个部位所需要的能量来选择。
结果表明,实验制定的熔炼区1#、2#电子枪的扫描花样及延迟时间,经8炉纯钛铸锭熔炼验证,完全能够满足实际生产需要,熔炼速度可达800kg/h,挥发在3.0%以下,铸锭化学成分均匀。(晓红)