CN112458304A

CN112458304A - 一种冶炼超低碳低铝高钛马氏体时效钢电渣重熔渣系

Info

Publication number: CN112458304A
Application number: CN202011200946.4A
Authority: CN
Inventors: 庞学东; 李建新; 赵成志; 王琳; 潘彦丰; 孙勇; 翟羽佳; 王海江; 朱洪涛; 冯涛; 刘学卉; 罗文�
Original assignee: FUSHUN SPECIAL STEEL SHARES CO LTD
Current assignee: FUSHUN SPECIAL STEEL SHARES CO LTD
Priority date: 2020-11-02
Filing date: 2020-11-02
Publication date: 2021-03-09

Abstract

本发明公开一种冶炼超低碳低铝高钛马氏体时效钢电渣重熔渣系，目的是在电渣保护性气氛条件下，通过选择适用于超低碳、低铝高钛马氏体时效钢的渣系和生产工艺，实现钢锭上下部铝和钛含量均匀一致的同时，控制其它杂质元素含量。本发明采用保护性气氛电渣冶炼，渣系原料由萤石粉、氧化铝粉、石灰和氧化硅组成，按成分重量百分比进行配比为CaF：Al₂O₃：CaO：SiO₂＝60％～70％：25％～30％：5％～10％：0.1％～1％。本发明具有如下优点：电渣重熔渣成分合理，在使用过程渣系稳定，生产的钢锭上、中及下部铝和钛含量均匀性和一致性良好，杂质元素硅含量较低，满足窄间隙控制铝元素的要求。

Description

一种冶炼超低碳低铝高钛马氏体时效钢电渣重熔渣系

技术领域

本发明属于特种冶炼技术领域，涉及一种冶炼超低碳低铝高钛马氏体时效钢电渣重熔渣系。

背景技术

超低碳低铝高钛马氏体时效钢是以无碳(或微碳)马氏体为基体的铁镍合金，加入不同含量的钴、钼、铝及钛元素，从而得到不同强度级别的特种钢材。本钢种其化学组成以质量百分比计为：碳不大于0.015、镍：17.5～19.0、钴：8.0～9.0、钼：4.8～5.2、铝：0.05～0.15、钛：0.60～0.90、锰不大于0.10、硅不大于0.12、硫不大于0.010、磷不大于0.012、铬不大于0.10，余量为铁和不可避免的杂质；同时含有铝和钛两种元素，铝含量低且控制范围窄，钛元素含量则较高；硅元素作为杂质元素对钢有较大的危害，从而被严格限制。本钢种采用电渣重熔冶炼方式，目前国内所用于电渣重熔生产的渣系主要以二元渣系和三元渣系为主，其中二元渣系通常指CaF：Al₂O₃＝70％：30％；三元渣系是CaF₂-CaO-Al₂O₃系列，该渣系黏度适中，广泛的使用。但上述电渣渣系组成对于超低碳、低铝高钛马氏体时效钢则不适用，主要是由于铝和钛元素在渣系中氧化程度的差异，在保护性气氛电渣重熔时，造成冶炼初期钢锭增铝、烧损钛元素明显，后期烧损铝明显，造成钢锭头、中及尾部铝、钛两种元素分布极不均匀，会引起后期热处理后性能不一致对成品的使用造成极大的危害。

发明内容

本发明公开一种冶炼超低碳低铝高钛马氏体时效钢电渣重熔渣系，目的是在电渣保护性气氛条件下，通过选择适用于超低碳、低铝高钛马氏体时效钢的渣系和生产工艺，实现钢锭上下部铝和钛含量均匀一致的同时，控制其它杂质元素含量。

具体技术方案：

本发明保护性气氛电渣重熔渣为四元渣系，四元渣系的原料由萤石粉、氧化铝粉、石灰和氧化硅组成，原料按成分重量百分比进行配比：CaF：Al₂O₃：CaO：SiO₂＝60％～70％：25％～30％：5％～10％：0.1％～1％；所采用萤石粉中的氟化钙不小于98％，氧化铝中的三氧化二铝不小于98％，石灰中的氧化钙不小于95％,氧化硅原料中的氧化硅不小于98％。

氟化钙主要是降低渣的熔点、粘度和表面张力，提高渣子的流动性，使渣和钢液很好分离，促进脱硫和脱磷，如果氟化钙含量低于60％，去除钢中夹杂物能力不足；如果氟化钙含量高于70％，渣液黏度低，使钢锭的表面产生缺陷，因此氟化钙组分选择60％～70％。

氧化铝主要提高渣系的电阻，增大渣系的粘度，如果氧化铝高于30％，明显促进电渣过程中钛含量的烧损；如果氧化铝低于25％渣系的电阻太小，电耗增加，因此氧化铝的组分选择25％～30％。

氧化钙对渣系的粘度影响不大，但能大大增加渣的碱度，提高脱硫效率，如果氧化钙高于10％，由于氧化钙的吸水率较强，易带入氢和氧，造成钢锭增氢增氧，影响夹杂物级别；如果氧化钙低于5％，无法保证电渣重熔的脱硫效果，因此氧化钙的组分选择5％～10％。

氧化硅主要降低渣的碱度，提高渣系的电阻，提高渣系的氧化性，如果氧化硅低于0.1％，造成钢锭尾部增铝严重超标；如果氧化硅高于1％，造成钢锭尾部Ti元素烧损严重，并且出现增硅现象，因此氧化硅的组分选择0.1％～1％。

本发明具有如下优点：

电渣重熔渣成分合理，在使用过程渣系稳定，生产的钢锭上、中及下部铝和钛含量均匀性和一致性良好，杂质元素硅含量较低，满足窄间隙控制铝元素的要求。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做详细说明：

实施例1和实施例2中渣系各组元重量百分比如表1。

表1

实施例	CaF<sub>2</sub>	Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	CaO	SiO<sub>2</sub>
					1	62.8	27	10	0.2
2	65	25	9.7	0.3

第一步，采用真空感应炉生产电渣重熔所用自耗电极，电极规格为Φ430mm，电极化学成份重量百分比符合表2要求。

表2

第二步，渣料总重量为100kg，将调配好的四元渣系置入保护性气氛电渣炉加料器中；

第三步，起弧前，电渣炉充氩气5m³/h，采用本钢种底垫起弧，起弧后20min～30min内将渣料加入到结晶期内，开始电渣重熔；

第四步，电渣锭炉冷60min后，直接出炉空冷并取样，电渣锭规格为Φ576mm。

效果验证：

对铝、钛及硅沿电渣锭纵向等分4点取样分析，化学成份重量百分比见表3。

表3

Claims

1.一种冶炼超低碳低铝高钛马氏体时效钢电渣重熔渣系，其特征在于，所述渣系的原料由萤石粉、氧化铝粉、石灰和氧化硅组成，原料按重量百分比配比为CaF：Al₂O₃：CaO：SiO₂＝60％～70％：25％～30％：5％～10％：0.1％～1％。

2.根据权利要求1所述一种冶炼超低碳低铝高钛马氏体时效钢电渣重熔渣系，其特征在于，所述四元渣系的原料为萤石粉、氧化铝粉、石灰和氧化硅，萤石粉中氟化钙不小于98％，氧化铝粉中三氧化二铝不小于98％，石灰中的氧化钙不小于95％,氧化硅原料中的氧化硅不小于98％。