【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及合金材料制備領域，特別是一種鎳磷中間合金的制備工藝。本專利技術還涉及一種鎳磷中間合金的制備裝置。
技術介紹
1、鎳基釬料主要用于不銹鋼的焊接，鎳基釬料冶煉中需要添加磷，為了更好控制在鎳基釬料中的磷元素成分，在鎳基釬料中磷元素的加入主要是采用以鎳磷合金的形式完成的。
2、赤磷的沸點350℃，加熱到416℃會升華，燃點是260℃，密度為2.34g/cm3；而鎳塊的熔點為1453℃，密度為8.902g/cm3。如果用常規冶煉工藝，加溫時，不待鎳塊熔化，赤磷就會升華或燃燒；即使在赤磷上澆注鎳液，由于赤磷密度低也會使赤磷浮到鎳液表面燃燒和升華。所以有必要尋找一種辦法可以使赤磷和熔化的鎳液有充分的接觸時間，使赤磷和鎳液充分混合熔化，減少赤磷的升華和燃燒，得到磷含量較高的鎳磷合金，同時保護環境。然而，現有的鎳磷合金制備工藝存在著質量控制難度高，對環境污染大，制備過程中有大量有害物質排放，制備操作復雜，制備成本高的不足之處。
技術實現思路
1、針對現有的鎳磷合金制備工藝所存在的質量控制難度高，對環境污染大，制備過程中有大量有害物質排放，制備操作復雜，制備成本高的不足之處，本專利技術的目的在于，提供一種工藝簡單、生產效率高，質量控制容易，符合環保要求，制備成本低的鎳磷中間合金的制備工藝；本專利技術的目的還在于，提供一種用于鎳磷中間合金制備的裝置。
2、本專利技術目的所采用的技術方案是通過以下方式完成：一種鎳磷中間合金的制備工藝，該鎳磷中間合金的制備工藝的要點是：
3、進一步地，在所述鎳磷中間合金的制備工藝中，赤磷與電解鎳之間的配比是以質量百分比確定的，其中，赤磷的質量百分比為0.5～20.0％，電解鎳的質量百分比為80.0～99.5％；
4、進一步地，所述鎳磷中間合金的制備工藝是通過一種鎳磷中間合金的制備裝置實現的，該鎳磷中間合金的制備裝置包括中頻爐、坩堝組件、壓蓋機構、鎳液注入機構、鎳液盛放運送機構、氣體充排系統、升降裝置和固定架，所述中頻爐包括爐體、爐蓋和底座，所述爐體與所述底座之間為分體式結構，所述爐體固定在固定架上，在所述底座與所述爐體之間設有密封圈，在所述爐體的爐內壁上按從上到下的順序設有上加熱線圈和下加熱線圈；在所述底座的頂面上設有絕熱墊，所述底座設在所述升降裝置的頂部，所述升降裝置放置在地面上；所述坩堝組件包括坩堝和雙級節流孔板組件，其中，所述雙級節流孔板組件包括上孔板、下孔板和三塊或三塊以上的間隔塊，所述間隔塊均布設在所述上孔板與所述下孔板的之間，所述雙級節流孔板組件與所述坩堝配合；使用時，在赤磷放入坩堝后，將所述的坩堝放置在所述底座頂面上的所述絕熱墊上，所述雙級節流孔板組件放置在坩堝內的赤磷上，此時所述雙級節流孔板組件中的下孔板覆蓋在坩堝內的赤磷上；
5、進一步地，所述的絕熱墊是采用高溫水泥材料制成，所述底座是采用不銹鋼材料制成；
6、進一步地，所述的坩堝是采用石墨黏土材料制成；
7、進一步地，所述的間隔塊是采用石墨黏土材料制成，所述的間隔塊呈圓柱體，直徑10～50mm，高度30～80mm；
8、進一步地，所述的上孔板是采用石墨黏土材料制成，所述上孔板的邊緣厚度為13～35mm，中間厚度為10～30mm；所述上孔板的邊沿可與坩堝內壁貼合，所述上孔板的頂面呈圓弧面，所述上孔板的底面為平面，這種設計的目的是使鎳液在倒入坩堝內時從上孔板的中間位置上的通孔向下流動；
9、進一步地，所述的上孔板上設有一個或一個以上通孔一，所述通孔一的孔徑為3～15mm；
10、進一步地，所述的上孔板上的通孔一由一個豎孔一和一至三個斜孔一組成，所述豎孔一在上，所述斜孔一在下，其中，所述斜孔一的軸線與所述豎孔一的軸線之間的夾角呈30°～60°；所述的上孔板上的通孔一采用此設計可使鎳液往下方流動時阻力較小，而使坩堝內的赤磷上浮困難，減少赤磷的升華及燃燒損耗；
11、進一步地，所述的下孔板是采用石墨黏土材料制成，所述的下孔板的厚度為10～30mm；
12、進一步地，所述的下孔板上設有一個或一個以上通孔二，所述通孔二的孔徑為3～15mm；
13、進一步地，所述的下孔板上的通孔二由一個豎孔二和一至三個斜孔二組成，所述豎孔二在上，所述斜孔二在下，其中，所述斜孔二的軸線與所述豎孔二的軸線之間的夾角呈30°～60°；所述下孔板上的通孔二采用此設計可使鎳液自上而下流入坩堝底部時阻力較小，而使坩堝內的赤磷上浮困難，使冶煉鎳磷中間合金時赤磷和鎳液能充分混合熔化，減少赤磷的升華及燃燒損耗；
14、進一步地，所述的下孔板上的通孔二上的豎孔二位置靠近所述的下孔板邊沿30～50mm，且離所述的下孔板的中心位置大于80mm；所述的上孔板上的通孔一上的豎孔一位置離所述的上孔板中心20～50mm，所述的上孔板上的通孔一上的豎孔一與所述的下孔板上的通孔二上的豎孔二兩者不在同一軸線上，這在冶煉鎳磷中間合金過程中，坩堝內的赤磷若從下孔板上浮，不會直接進入上孔板的通孔一而直接上浮到鎳液表面而升華或燃燒；這種上孔板與下孔板之間通過間隔塊隔離，開孔不在同一軸線上，且通孔結構采用上段垂直下端傾斜設計，使赤磷在冶煉過程中上浮路線加長，阻力變大，從而與鎳液充分混合熔化不易升華溢出造成損耗。
15、進一步地，所述壓蓋機構包括壓蓋板、壓桿和升降機構，其中，所述壓桿的下端與所述壓蓋板相接，所述壓桿的上端與所述升降機構相接，所述壓蓋板的底部設有底腳，所述壓蓋板通過所述底腳與所述雙級節流孔板組件的上孔板相接，其作用是防止壓蓋板將所述上孔板上的通孔一堵住，保證所述上孔板上的通孔一通暢；所述升降機構位于所述中頻爐的爐蓋的上方，升降機構通過壓桿和壓蓋板壓住所述上孔板，其作用是在鎳液倒入坩堝后，冶煉時所述的上孔板和所述的下孔板不會上浮，穩定地壓住赤磷，使赤磷不能從坩堝邊緣溢出。
16、進一步地，所述壓桿和所述壓蓋板是采用石墨黏土材料制成。
17、進一步地，所述鎳液注入機構是采用漏斗，所述漏斗是采用石墨黏土材料制成。
18、進一步地，所述氣體充排系統包括充氣管和排氣管，所述充氣管的出氣管口設在所述爐體內腔上方，所述充氣管的進氣口與氮氣氣源相接，所述氮氣氣源可采用氮氣瓶、氮氣罐或制氮機，在所述充氣管上設有充氣閥；所述排氣管的進氣管口設在所述爐體內腔上方，所述排氣管的出氣口接至除煙設備上。
19、進一步地，所述鎳液盛放運送機構是采用澆包，所述澆包是采用石墨黏土材料制成。
20、進一步地，一種采用鎳磷中間合金的制備裝置制備鎳磷中間合金的工藝，該工藝包括以下步驟：
21、⑴赤磷、電解鎳按照配比分別稱量；
22、⑵將稱好的鎳塊冶煉熔化成鎳液，盛放在澆包中備用本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種鎳磷中間合金的制備裝置，其特征在于該鎳磷中間合金的制備裝置包括中頻爐、坩堝組件、壓蓋機構、鎳液注入機構、鎳液盛放運送機構、氣體充排系統、升降裝置和固定架，所述中頻爐包括爐體、爐蓋和底座，所述爐體與所述底座之間為分體式結構，所述爐體固定在固定架上，在所述底座與所述爐體之間設有密封圈，在所述爐體的爐內壁上按從上到下的順序設有上加熱線圈和下加熱線圈；在所述底座的頂面上設有絕熱墊，所述底座設在所述升降裝置的頂部，所述升降裝置放置在地面上；所述坩堝組件包括坩堝和雙級節流孔板組件，其中，所述雙級節流孔板組件包括上孔板、下孔板和三塊或三塊以上的間隔塊，所述間隔塊均布設在所述上孔板與所述下孔板的之間，所述雙級節流孔板組件與所述坩堝配合。
2.根據權利要求1所述的一種鎳磷中間合金的制備裝置，其特征在于所述底座是采用不銹鋼材料制成，所述的絕熱墊是采用高溫水泥材料制成；所述的坩堝是采用石墨黏土材料制成；所述的間隔塊是采用石墨黏土材料制成，所述的間隔塊呈圓柱體，直徑10～50mm，高度30～80mm；所述鎳液注入機構是采用漏斗，所述漏斗是采用石墨黏土材料制成，所述鎳液盛放運送機構是采
3.根據權利要求1或2所述的一種鎳磷中間合金的制備裝置，其特征在于所述的上孔板是采用石墨黏土材料制成，所述上孔板的邊緣厚度為13～35mm，中間厚度為10～30mm；所述上孔板的邊沿可與坩堝內壁貼合，所述上孔板的頂面呈圓弧面，所述上孔板的底面為平面，在所述的上孔板上設有一個或一個以上通孔一，所述的通孔一均由一個豎孔一和一至三個斜孔一組成，所述豎孔一在上，所述斜孔一在下，其中，所述斜孔一的軸線與所述豎孔一的軸線之間的夾角呈30°～60°，所述通孔一的孔徑為3～15mm。
4.根據權利要求1或2所述的一種鎳磷中間合金的制備裝置，其特征在于所述的下孔板是采用石墨黏土材料制成，所述的下孔板的厚度為10～30mm，在所述的下孔板上設有一個或一個以上通孔二，所述的通孔二均由一個豎孔二和一至三個斜孔二組成，所述豎孔二在上，所述斜孔二在下，其中，所述斜孔二的軸線與所述豎孔二的軸線之間的夾角呈30°～60°，所述通孔二的孔徑為3～15mm。
5.根據權利要求1或2所述的一種鎳磷中間合金的制備裝置，其特征在于所述壓蓋機構包括壓蓋板、壓桿和升降機構，所述壓桿的下端與所述壓蓋板相接，所述壓桿的上端與所述升降機構相接，所述壓蓋板的底部設有底腳，所述壓蓋板通過所述底腳與所述雙級節流孔板組件的上孔板相接，所述升降機構位于所述中頻爐的爐蓋的上方，升降機構通過壓桿和壓蓋板壓住所述上孔板，其中，所述壓桿和所述壓蓋板是采用石墨黏土材料制成。
6.根據權利要求1或2所述的一種鎳磷中間合金的制備裝置，其特征在于所述氣體充排系統包括充氣管和排氣管，所述充氣管的出氣管口設在所述爐體內腔上方，所述充氣管的進氣口與氮氣氣源相接，所述氮氣氣源可采用氮氣瓶、氮氣罐或制氮機，在所述充氣管上設有充氣閥；所述排氣管的進氣管口設在所述爐體內腔上方，所述排氣管的出氣口接至除煙設備上。
7.一種鎳磷中間合金的制備工藝，其特征在于所述工藝是采用如權利要求1所述鎳磷中間合金的制備裝置，具體包括以下步驟：
8.根據權利要求7所述的一種鎳磷中間合金的制備工藝，其特征在于，所述步驟⑴中，所用的鎳是電解鎳，赤磷與電解鎳之間的配比是以質量百分比確定的，其中，赤磷的質量百分比為0.5～20.0％，電解鎳的質量百分比為80.0～99.5％。
9.根據權利要求7所述的一種鎳磷中間合金的制備工藝，其特征在于，所述步驟⑻中，鎳液的溫度為1600℃～1800℃。
...【技術特征摘要】
1.一種鎳磷中間合金的制備裝置，其特征在于該鎳磷中間合金的制備裝置包括中頻爐、坩堝組件、壓蓋機構、鎳液注入機構、鎳液盛放運送機構、氣體充排系統、升降裝置和固定架，所述中頻爐包括爐體、爐蓋和底座，所述爐體與所述底座之間為分體式結構，所述爐體固定在固定架上，在所述底座與所述爐體之間設有密封圈，在所述爐體的爐內壁上按從上到下的順序設有上加熱線圈和下加熱線圈；在所述底座的頂面上設有絕熱墊，所述底座設在所述升降裝置的頂部，所述升降裝置放置在地面上；所述坩堝組件包括坩堝和雙級節流孔板組件，其中，所述雙級節流孔板組件包括上孔板、下孔板和三塊或三塊以上的間隔塊，所述間隔塊均布設在所述上孔板與所述下孔板的之間，所述雙級節流孔板組件與所述坩堝配合。
2.根據權利要求1所述的一種鎳磷中間合金的制備裝置，其特征在于所述底座是采用不銹鋼材料制成，所述的絕熱墊是采用高溫水泥材料制成；所述的坩堝是采用石墨黏土材料制成；所述的間隔塊是采用石墨黏土材料制成，所述的間隔塊呈圓柱體，直徑10～50mm，高度30～80mm；所述鎳液注入機構是采用漏斗，所述漏斗是采用石墨黏土材料制成，所述鎳液盛放運送機構是采用澆包，所述澆包是采用石墨黏土材料制成。
3.根據權利要求1或2所述的一種鎳磷中間合金的制備裝置，其特征在于所述的上孔板是采用石墨黏土材料制成，所述上孔板的邊緣厚度為13～35mm，中間厚度為10～30mm；所述上孔板的邊沿可與坩堝內壁貼合，所述上孔板的頂面呈圓弧面，所述上孔板的底面為平面，在所述的上孔板上設有一個或一個以上通孔一，所述的通孔一均由一個豎孔一和一至三個斜孔一組成，所述豎孔一在上，所述斜孔一在下，其中，所述斜孔一的軸線與所述豎孔一的軸線之間的夾角呈30°～60°，所述通孔一的孔徑為3～15mm。
4.根據權利要求1或2所述的一...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳曉江，鄭斌，金曉，程迎濤，馬薔，
申請(專利權)人：浙江信和科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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