CN110358930A - 一种可以保硫的电渣重熔渣及电渣重熔的方法 - Google Patents
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Abstract
一种可以保硫的电渣重熔渣及电渣重熔的方法,涉及一种电渣重熔渣及电渣重熔方法。解决现有电渣重熔方法脱硫率高的问题。电渣重熔渣按重量份数由5~9份的CaO、26~35份的Al2O3、50~65的份CaF2和1~3份的SiO2制备而成。方法:称取冶金石灰块、白刚玉粉、萤石粉和石英粉作为原料并烘干,首先向结晶器内加入萤石粉后进行起弧,然后加入白刚玉粉和石英粉,最后入冶金石灰块;将自耗电极焊接在假电极上,通电进行电渣重熔,电渣重熔结束后采用逐级减小电流方式补缩,补缩结束断电后,冷却和脱模。本发明工艺过程的更加稳定和有利于保硫,避免了脱硫率过高,制备得到的铸锭成型效果好,表面光洁。本发适用于电渣重熔。
Description
技术领域
本发明涉及一种电渣重熔渣及电渣重熔方法
背景技术
电渣钢由于具有纯度高、硫含量低、非金属夹杂物少、钢锭表面光滑、结晶均匀致密、金相组织和化学成分均匀等优点,被广泛地应用于原子能、核能、宇航、军工、船舶、电子、石化、重型机械、汽车、火车等许多领域。电渣重熔技术是获得优质钢锭的精炼方法,电渣重熔过是在高温条件下渣洗,能够去除夹杂物,提纯钢锭,电渣重熔中采用的重熔渣能够作为自耗电极的热源,还可以控制金属的化学成分、精炼钢液、去除非金属夹杂物。成分为CaF270%+Al2O330%的重熔渣(AHΦ-6渣)在国内外广泛使用。
一般的电渣重熔方法都有较大的脱硫率,并且电渣重熔方法得到的钢锭上下的含硫量不均匀,因此无法满足含硫量控制要求严格的奥氏体不锈钢中的制备需求。现有的电渣重熔方法得到的钢锭中含硫量均超出了0.005~0.010%的范围;采用电渣重熔时加入硫化铁能够降低脱硫率,但是也无法保证硫含量控制在0.005~0.010%范围内。采用保护气氛能够降低渣中硫向气相转移,进而降低渣系脱硫率,但是保护气氛的获取需要相应的设备,提高了制备难度。
发明内容
本发明为了解决现有电渣重熔方法脱硫率高的问题,提出一种可以保硫的电渣重熔渣及电渣重熔的方法。
本发明电渣重熔渣按重量份数由5~9份的CaO、26~35份的Al2O3、50~65的份CaF2和1~3份的SiO2制备而成。
进一步地,所述电渣重熔渣按重量份数由5份的CaO、30份的Al2O3、65的份CaF2和3份的SiO2制备而成。
利用上述电渣重熔渣进行电渣重熔的方法按照以下步骤进行:
步骤一、原料选择:
按重量份数为CaO:5~9份、Al2O3:26~35份、CaF2:50~65份和SiO2:1~3份称取冶金石灰块、白刚玉粉、萤石粉和石英粉作为原料;
步骤二、原料烘干:
将步骤一称取的原料置于850~950℃下炉内烘干2~4小时;
步骤三、造渣:
造渣时首先向结晶器内加入萤石粉后进行起弧,然后加入白刚玉粉和石英粉,最后入冶金石灰块,得到可以保硫的电渣重熔渣;
步骤四、电渣重熔:
将自耗电极焊接在假电极上,通电进行电渣重熔,电渣重熔结束后采用逐级减小电流方式补缩,补缩结束断电后,在结晶器内冷却20~30分钟,最后脱模空冷,得到电渣钢锭。
进一步地,步骤三所述造渣时间25~30min,造渣电压42~47V,造渣电流500A~3500A。
进一步地,步骤四所述逐级减小电流方式补缩时起始电流为4000~6000A,每间隔3~5min递减电流450~550A,直至电流为零。
进一步地,步骤四所述自耗电极为硫含量0.01~0.015%的奥氏体不锈钢。
进一步地,步骤四所述自耗电极的直径为100~180mm。
进一步地,步骤四所述通电进行电渣重熔时采用的电压为52~58V,电流为4000~6000A。
进一步地,步骤四所述可以保硫的电渣重熔渣和自耗电极的质量比为1:(20~50)。
本发原理及有益效果:
本发明电渣重熔渣中,SiO2取代一部分的CaO,降低了渣碱度,使熔炼过程中的渣成分及工艺过程的更加稳定和有利于保硫,避免了脱硫率过高,同时不影响钢锭质量;同时加入石英提高了钢渣间的界面张力,电渣重熔后得到的钢锭成型更好,并且表面光洁。本发明制备的钢锭中硫含量稳定均匀,在0.005~0.010%的范围内。
本发明电渣重熔时采用装置为的常规电渣重熔设备,因此本发明通用性和适用性强,对308L和309L奥氏体钢种有很好的应用效果,制备得到的铸锭成型效果好,表面光洁。
附图说明
图1为实施例1中电渣重熔方法示意图,图中,1为假电极,2为自耗电极,3为水冷结晶器,4为水冷底水箱,5为短网,6为变压器,7为熔渣,8为金属熔池,9为电渣钢锭,10为引锭板。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加的清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不限定本发明。
实施例1:结合图1说明本实施例,本实施例电渣重熔渣按重量份数由5份的CaO、30份的Al2O3、65的份CaF2和3份的SiO2制备而成。
利用上述电渣重熔渣进行电渣重熔的方法按照以下步骤进行:
步骤一、原料选择:
按重量份数为CaO:5份、Al2O3:30份、CaF2:65份和SiO2:3份称取冶金石灰块、白刚玉粉、萤石粉和石英粉作为原料;其中冶金石灰块提供CaO,白刚玉粉提供Al2O3,萤石粉提供CaF2,石英粉提供SiO2;
步骤二、原料烘干:
将步骤一称取的原料置于900℃下炉内烘干3小时;
步骤三、造渣:
造渣时首先向结晶器内加入萤石粉后进行起弧,然后加入白刚玉粉和石英粉,最后入冶金石灰块,得到可以保硫的电渣重熔渣;所述造渣时间27min,造渣电压45V,造渣电流3000A;起弧是指启动电渣炉开始化渣。
步骤四、电渣重熔:
将自耗电极焊接在假电极上,通电进行电渣重熔,电渣重熔结束后采用逐级减小电流方式补缩,补缩结束断电后,在结晶器内冷却30分钟,最后脱模空冷,得到电渣钢锭。
所述逐级减小电流方式补缩时起始电流为6000A,每次递减电流500A,直至电流为零。
所述逐级减小电流方式补缩时起始电流为4000~6000A,每间隔5min递减电流500A,直至电流为零。
所述自耗电极为硫含量0.01~0.015%的308L奥氏体不锈钢;所述自耗电极的直径为160mm;
所述通电进行电渣重熔时采用的电压为55V,电流为6000A;
所述可以保硫的电渣重熔渣和自耗电极的质量比为1:40;
本实施例电渣重熔渣中,SiO2取代一部分的CaO,降低了渣碱度,使熔炼过程中的渣成分及工艺过程的更加稳定和有利于保硫,避免了脱硫率过高,同时不影响钢锭质量;同时加入石英提高了钢渣间的界面张力,电渣重熔后得到的钢锭成型更好,并且表面光洁。本实施例制备的钢锭中硫含量稳定均匀,在0.005~0.010%的范围内。本实施例电渣重熔时采用装置为的常规电渣重熔设备,因此本实施例通用性和适用性强。表1为实施例1中308L重熔前后成分对比;
实施例2:
本实施例与实施例1不同的是,本实施例中自耗电极为硫含量0.01~0.015%的309L奥氏体不锈钢;电渣重熔渣和工艺参数与实施例1相同。表2为实施例2中309L重熔前后成分对比。
由表1和表2可见,硫的回收率比较稳定,分别为65.4%和66.7%,其他元素变换不大;脱氧效果良好,脱氧率分别为47.6%和57.6%,说明本实施例方法具有较好的夹杂去除效果。
表1
C | Si | Mn | S | P | Cr | Ni | Mo | O | |
重熔前 | 0.010 | 0.47 | 1.74 | 0.013 | 0.007 | 19.90 | 10.51 | 0.02 | 0.021 |
重熔后 | 0.009 | 0.38 | 1.64 | 0.0085 | 0.007 | 19.86 | 10.50 | 0.02 | 0.011 |
回收率 | 65.4% | 52.4% |
表2
C | Si | Mn | S | P | Cr | Ni | Mo | O | |
重熔前 | 0.011 | 0.66 | 1.96 | 0.015 | 0.005 | 23.61 | 13.30 | 0.02 | 0.021 |
重熔后 | 0.012 | 0.55 | 1.73 | 0.010 | 0.006 | 23.35 | 13.11 | 0.02 | 0.0089 |
回收率 | 66.7% | 42.4% |
Claims (9)
1.一种可以保硫的电渣重熔渣,其特征在于:电渣重熔渣按重量份数由5~9份的CaO、26~35份的Al2O3、50~65的份CaF2和1~3份的SiO2制备而成。
2.根据权利要求1所述的可以保硫的电渣重熔渣,其特征在于:电渣重熔渣按重量份数由5份的CaO、30份的Al2O3、65的份CaF2和3份的SiO2制备而成。
3.利用权利要求1所述的可以保硫的电渣重熔渣进行电渣重熔的方法,其特征在于:该方法按照以下步骤进行:
步骤一、原料选择:
按重量份数为CaO:5~9份、Al2O3:26~35份、CaF2:50~65份和SiO2:1~3份称取冶金石灰块、白刚玉粉、萤石粉和石英粉作为原料;
步骤二、原料烘干:
将步骤一称取的原料置于850~950℃下炉内烘干2~4小时;
步骤三、造渣:
造渣时首先向结晶器内加入萤石粉后进行起弧,然后加入白刚玉粉和石英粉,最后入冶金石灰块,得到可以保硫的电渣重熔渣;
步骤四、电渣重熔:
将自耗电极焊接在假电极上,通电进行电渣重熔,电渣重熔结束后采用逐级减小电流方式补缩,补缩结束断电后,在结晶器内冷却20~30分钟,最后脱模空冷,得到电渣钢锭。
4.根据权利要求3所述的利用可以保硫的电渣重熔渣进行电渣重熔的方法,其特征在于:步骤三所述造渣时间25~30min,造渣电压42~47V,造渣电流500A~3500A。
5.根据权利要求3所述的利用可以保硫的电渣重熔渣进行电渣重熔的方法,其特征在于:步骤四所述逐级减小电流方式补缩时起始电流为4000~6000A,每间隔3~5min递减电流450~550A,直至电流为零。
6.根据权利要求3所述的利用可以保硫的电渣重熔渣进行电渣重熔的方法,其特征在于:步骤四所述自耗电极为硫含量0.01~0.015%的奥氏体不锈钢。
7.根据权利要求3所述的可以保硫的电渣重熔渣进行电渣重熔的方法,其特征在于:步骤四所述自耗电极的直径为100~180mm。
8.根据权利要求3所述的利用可以保硫的电渣重熔渣进行电渣重熔的方法,其特征在于:步骤四所述通电进行电渣重熔时采用的电压为52~58V,电流为4000~6000 A。
9.根据权利要求3所述的利用可以保硫的电渣重熔渣进行电渣重熔的方法,其特征在于:步骤四所述可以保硫的电渣重熔渣和自耗电极的质量比为1:(20~50)。
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