CN110358930B - 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方法，采用电渣重熔渣进行电渣重熔，按照以下步骤进行：原料选择、原料烘干、造渣、电渣重熔。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。
Description
技术领域
本发明涉及一种可以保硫的电渣重熔方法
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完成一种可以保硫的电渣重熔方法，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完成一种可以保硫的电渣重熔方法，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 (6)
1.一种可以保硫的电渣重熔方法，其特征在于：采用电渣重熔渣进行电渣重熔，按照以下步骤进行：
步骤一、原料选择：
所述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，故称取冶金石灰块、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，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。
2.根据权利要求1所述的一种可以保硫的电渣重熔方法，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。
3.根据权利要求2所述的一种可以保硫的电渣重熔方法，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。
4.根据权利要求3所述的一种可以保硫的电渣重熔方法，其特征在于：步骤四所述自耗电极的直径为100～180mm。
5.根据权利要求4所述的一种可以保硫的电渣重熔方法，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4000～6000A。
6.根据权利要求5所述的一种可以保硫的电渣重熔方法，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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