CN109777919A - 降低电渣锭氧含量的重熔方法及重熔渣系 - Google Patents

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翟文进
韩德鸿
黄开元
王文洋
赵斌
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Abstract

本发明涉及一种通过在渣系中加入稀土氧化物使钢性能得到大幅改善的降低电渣锭氧含量的重熔方法及重熔渣系，选用的重熔渣系为五元渣系，其具体重量百分比为REXOY:20~30%，MgO:10~20%，CaO:10~20%，CaF2:30~40%，Al2O3:10~20%，电渣所用渣料质量按电渣锭质量的4~6%进行配置；在渣系配置好后，在重熔前进行预先熔化处理；进行预熔处理是在400℃以上烘烤4小时；稀土氧化物分解产生的稀土进入到钢中的量为稀土量；稀土元素进入到钢液后，因其具有很强的脱氧能力，与钢液中游离氧结合生成氧化物，降低钢中氧含量;稀土元素不但具备很强的脱氧能力，具备很强的脱硫能力，会还原钢中的硫化物，生成稳定的稀土硫化物，细化了晶粒，使钢的性能得到改善。

Description

降低电渣锭氧含量的重熔方法及重熔渣系
技术领域
本发明属于电渣冶金技术领域，特别涉及一种通过在渣系中加入稀土氧化物使钢性能得到大幅改善的降低电渣锭氧含量的重熔方法及重熔渣系。
背景技术
电渣冶金由于产品致密性、成分均匀、表面光洁，产品使用性能优异、工艺稳定性一直处于稳定发展状态，有着其他炼钢方法所不能替代的优越性。但电渣重熔过程一般是在大气下进行，电渣重熔炉内的氧化性气氛很高，会增加电渣锭中的氧含量，氧含量偏高影响钢材性能。采用国内普通电渣炉所生产的电渣锭氧含量一般在20ppm以上，难以满足高强钢和模具钢等性能要求。
电渣重熔渣系是电渣工艺的一个重要因素，目前国内现行采用的基本上是二元渣或三元渣系，针对的是大部分钢种，不具备专一性，且对电渣锭氧含量控制没有明显效果，甚至会增加气体。
稀土元素具有很强的脱硫、脱氧以及变性夹杂等作用，从而使钢的性能得到大幅改善。电渣重熔通过在渣系中加入稀土氧化物，可有效降低钢中的氧含量。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足提供一种在电渣重熔过程中通过在渣系中加入稀土氧化物来有效降低钢中氧含量的降低电渣锭氧含量的重熔方法及重熔渣系。
本发明的目的是这样实现的：
一种降低电渣锭氧含量的重熔方法，其特征在于：具体步骤如下：
步骤1)、选用的重熔渣系为五元渣系，其具体重量百分比为REXOY:20～30％，MgO:10～20％，CaO:10～20％，CaF2:30～40％，Al2O3:10～20％，电渣所用渣料质量按电渣锭质量的4～6％进行配置；
步骤2)、在渣系配置好后，在重熔前进行预先熔化处理；进行预熔处理是在400℃以上烘烤4小时；
步骤3)、电渣重熔时高温使稀土氧化物分解，产生的稀土元素形成金属液滴穿过渣层进入熔池，有下列反应产生：RE203＝2[RE]+3[O]，稀土氧化物分解产生的稀土进入到钢中的量即为该分解反应达到平衡时的稀土量；稀土元素进入到钢液后，因其具有很强的脱氧能力，发生反应式如下：x[RE]+y[O]＝RExOy；上述重熔渣系含有20～30％的稀土氧化物REXOY中的稀土元素进入到钢液后，因其具有很强的脱氧能力，与钢液中游离氧结合生成氧化物，降低钢中氧含量。
在步骤2)中，渣料在重熔前经过预先熔化处理，在400℃以上烘烤4小时除去水分，其自耗电极为Φ500mm模铸坯，电渣熔化率平均控制在500～560kg/h；电渣重熔时在干燥氩气保护下进行。
电渣重熔时熔化率(kg/h)＝(0.70～0.80)×结晶器平均直径(mm)。
一种降低电渣锭氧含量的重熔渣系，所述的重熔渣系为五元渣系，其具体的重量百分比为REXOY:20～30％，MgO:10～20％，CaO:10～20％，CaF2:30～40％，Al2O3:10～20％。
电渣所用渣料质量按电渣锭质量的4～6％进行配置。
所述重熔渣系配置好后在重熔前进行预先熔化处理。
所述重熔渣系在重熔前进行预先熔化处理是指在400℃以上烘烤4小时即可。
本发明的技术方案产生的积极效果如下：所述的重熔渣系含有20～30％的稀土氧化物，稀土元素进入到钢液后，因其具有很强的脱氧能力，与钢液中游离氧结合生成氧化物，降低钢中氧含量。
稀土元素不但具备很强的脱氧能力，同时具备很强的脱硫能力，稀土元素进入到钢液中后，会还原钢中的硫化物，生成稳定的稀土硫化物，细化了晶粒，使钢的性能得到改善。
所述重熔渣系熔点高，渣阻高，能显著降低电渣重熔电耗，降低成本。
具体实施方式
一种降低电渣锭氧含量的重熔方法，其特征在于：具体步骤如下：
步骤1)、选用的重熔渣系为五元渣系，其具体重量百分比为REXOY:20～30％，MgO:10～20％，CaO:10～20％，CaF2:30～40％，Al2O3:10～20％，电渣所用渣料质量按电渣锭质量的4～6％进行配置；
步骤2)、在渣系配置好后，在重熔前进行预先熔化处理；进行预熔处理是在400℃以上烘烤4小时；
步骤3)、电渣重熔时高温使稀土氧化物分解，产生的稀土元素形成金属液滴穿过渣层进入熔池，有下列反应产生：RE203＝2[RE]+3[O]，稀土氧化物分解产生的稀土进入到钢中的量即为该分解反应达到平衡时的稀土量；稀土元素进入到钢液后，因其具有很强的脱氧能力，发生反应式如下：x[RE]+y[O]＝RExOy；上述重熔渣系含有20～30％的稀土氧化物REXOY中的稀土元素进入到钢液后，因其具有很强的脱氧能力，与钢液中游离氧结合生成氧化物，降低钢中氧含量。
在步骤2)中，渣料在重熔前经过预先熔化处理，在400℃以上烘烤4小时除去水分，其自耗电极为Φ500mm模铸坯，电渣熔化率平均控制在500～560kg/h；电渣重熔时在干燥氩气保护下进行。
电渣重熔时熔化率(kg/h)＝(0.70～0.80)×结晶器平均直径(mm)。
一种降低电渣锭氧含量的重熔渣系，所述的重熔渣系为五元渣系，其具体的重量百分比为REXOY:20～30％，MgO:10～20％，CaO:10～20％，CaF2:30～40％，Al2O3:10～20％。
电渣所用渣料质量按电渣锭质量的4～6％进行配置。
所述重熔渣系配置好后在重熔前进行预先熔化处理。
所述重熔渣系在重熔前进行预先熔化处理是指在400℃以上烘烤4小时即可。
实施例1：一种降低电渣锭氧含量重熔渣系，选用40CrNi4Mo1V钢种，锭型规格：5吨；渣系：REXOY:MgO:CaO:CaF2:Al2O3＝26:15:12:35:12；渣量：220kg。渣料在重熔前经过预先熔化处理，然后在400℃烘烤4小时除去水分。自耗电极为Φ500mm模铸坯，电渣熔化率平均控制在500～560kg/h。电渣重熔时在干燥氩气保护下进行。
电渣重熔时熔化率(kg/h)＝(0.70～0.80)×结晶器平均直径(mm)。
40CrNi4Mo1V成品氧含量及硫元素分析结果见表1。
表1 40CrNi4Mo1V成品氧含量及硫元素分析结果
由上表可知：采用本实施例中的电渣重熔渣系进行电渣，可显著降低电渣锭氧含量及硫元素，提高电渣锭质量。

Claims (7)

1.一种降低电渣锭氧含量的重熔方法，其特征在于：具体步骤如下：
步骤1）、选用的重熔渣系为五元渣系，其具体重量百分比为REXOY:20~30%，MgO:10~20%，CaO:10~20%，CaF2:30~40%，Al2O3:10~20%，电渣所用渣料质量按电渣锭质量的4~6%进行配置；
步骤2）、在渣系配置好后，在重熔前进行预先熔化处理；进行预熔处理是在400℃以上烘烤4小时；
步骤3）、电渣重熔时高温使稀土氧化物分解，产生的稀土元素形成金属液滴穿过渣层进入熔池，有下列反应产生：RE203=2[RE]+3[O] ，稀土氧化物分解产生的稀土进入到钢中的量即为该分解反应达到平衡时的稀土量；稀土元素进入到钢液后，因其具有很强的脱氧能力，发生反应式如下：x[RE]+y[O] =RExOy；上述重熔渣系含有20~30%的稀土氧化物REXOY中的稀土元素进入到钢液后，因其具有很强的脱氧能力，与钢液中游离氧结合生成氧化物，降低钢中氧含量。
2.根据权利要求1所述的降低电渣锭氧含量的重熔方法，其特征在于：在步骤2）中，渣料在重熔前经过预先熔化处理，在400℃以上烘烤4小时除去水分，其自耗电极为Φ500mm模铸坯，电渣熔化率平均控制在500~560kg/h；电渣重熔时在干燥氩气保护下进行。
3.根据权利要求1所述的降低电渣锭氧含量的重熔方法，其特征在于：电渣重熔时熔化率（kg/h）=（0.70~0.80）×结晶器平均直径（mm）。
4.一种降低电渣锭氧含量的重熔渣系，其特征在于：所述的重熔渣系为五元渣系，其具体的重量百分比为REXOY:20~30%，MgO:10~20%，CaO:10~20%，CaF2:30~40%，Al2O3:10~20%。
5.根据权利要求4所述的降低电渣锭氧含量的重熔渣系，其特征在于：电渣所用渣料质量按电渣锭质量的4~6%进行配置。
6.根据权利要求4所述的降低电渣锭氧含量的重熔渣系，其特征在于：所述重熔渣系配置好后在重熔前进行预先熔化处理。
7.根据权利要求6所述的降低电渣锭氧含量的重熔渣系，其特征在于：所述重熔渣系在重熔前进行预先熔化处理是指在400℃以上烘烤4小时即可。
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