CN114635042A - 一种高硫钢电渣重熔渣及应用 - Google Patents

一种高硫钢电渣重熔渣及应用 Download PDF

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蒋元禄
李刚
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马恒春
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Abstract

本发明属于工程技术领域，公开了一种高硫钢电渣重熔渣，由以下重量百分含量的物质组成：萤石55～60％，三氧化二铝粉25～30％，镁砂5～10％，硅石5～10％。所述高硫钢电渣重熔渣能够应用于高硫钢的电渣重熔生产。本发明高硫钢电渣重熔渣含有CaF2、Al2O3、MgO、SiO2四元渣系，具有较低的电导率，渣的熔点较低，成分稳定。采用该渣系生产电渣锭，电渣锭表面光洁、硫收得率高，能够避免含硫钢电渣重熔后硫成分不合格的问题，且纯净度高、具有良好的表面及内部质量。

Description

一种高硫钢电渣重熔渣及应用
技术领域
本发明属于工程技术领域，具体涉及一种高硫钢电渣重熔渣及应用。
背景技术
电渣重熔是利用液态熔渣所产生的电阻热将金属自耗电极熔化、精炼并在结晶器中凝固成型的一种工艺。***液态熔渣中的自耗电极在渣池高温作用下形成金属熔滴，金属熔滴在形成和滴落过程中，与熔渣发生一系列物理化学反应，从而去除金属中有害杂质元素和非金属夹杂物，电渣重熔过程中，熔渣对钢液提纯、脱氧、脱S、防止元素氧化烧损，经电渣重熔的钢具有纯净度高、化学成分均匀、硫、磷等杂质元素含量低、凝固组织致密、金相组织均匀、钢锭表面质量优良等特点。
目前电渣重熔普遍采用的二元电渣重熔渣(70％CaF2+30％Al2O3)，具有较高的碱度，有很强的脱硫能力，含硫钢电极坯中的硫在电渣重熔过程大部分被去除，导致电渣锭的硫含量低，成分不合格。此外，常用的还有四元渣系(CaF2、Al2O3、CaO、MgO)，例如，CN102407321A公开了一种电渣重熔渣及其制造方法，该重熔渣的成分为：CaO30％～35％，Al2O3 30％～35％，CaF2 28％～38％，MgO 0.1％～5％，该渣系在使用过程渣系稳定，重熔化学成分稳定，铸锭表面光滑。CN102994768A公开了一种电渣重熔渣，由重量百分比的萤石20-25％，铝矾土35-40％，高钙石灰30-35％，电熔镁砂3-8％，硅石5-10％组成，该电渣重熔渣具有能够降低氢、氧、氮的带入，铸锭表面光滑。但是发明人发现，现有技术所采用的渣系，容易导致S烧损严重，不利于电渣成分控制。
发明内容
本发明的目的在于解决含硫钢电渣重熔过程中硫收得率偏低问题，提供一种高硫钢电渣重熔渣及应用。
为实现以上目的，本发明一方面涉及一种高硫钢电渣重熔渣。
一种高硫钢电渣重熔渣，由以下重量百分含量的物质组成：萤石55～60％，三氧化二铝粉25～30％，镁砂5～10％，硅石5～10％。
进一步地，各物质需要满足以下要求：
萤石：CaF2含量≥98.0％、SiO2≤1.5％、S≤0.05％、P≤0.03％，粒度5～20mm；
三氧化二铝粉：Al2O3≥98.0％、SiO2＜0.5％、P＜0.05％、S≤0.05％、H2O≤0.30％，粒度＜1mm，经300～500℃烘烤4h以上使用；
镁砂：MgO≥97.0％、H2O≤0.30％，粒度≤0.08mm；
硅石：SiO2＞96％、Al2O3＜0.5％、CaO＜0.45％、MgO＜0.2％、H2O≤0.30％，粒度80目。
本发明另一方面涉及所述高硫钢电渣重熔渣的制备方法，包括以下步骤：
1)配料：造渣前，按组成要求配好渣料；
2)准备：在底垫上放置引弧剂后，坐好结晶器，然后下落电极，使电极与引弧剂保持接触良好；
3)加渣料：加渣料顺序萤石→三氧化二铝粉→镁砂→硅石；
4)给电起弧造渣。
优选的，所述步骤4)中，造渣给电时的电流、电压要求为：电流4000±50A，电压50±50V，时间20-30分钟。
本发明还涉及所述高硫钢电渣重熔渣的应用。
所述高硫钢电渣重熔渣用于高硫钢的电渣重熔生产。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明高硫钢电渣重熔渣由CaF2、Al2O3、MgO、SiO2四元渣系组成，通过特定的组分配比，具有较低的电导率、渣的熔点较低、成分稳定等优点。采用该渣系生产电渣锭，电渣锭表面光洁、硫收得率高，能够避免含硫钢电渣重熔后硫成分不合格的问题，且纯净度高、具有良好的表面及内部质量。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
一种高硫钢电渣重熔渣，由表1所示的重量百分含量的物质组成。
表1 渣系组分
CaF<sub>2</sub> Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> MgO SiO<sub>2</sub>
58％ 29％ 7％ 6％
各物质需要满足以下要求：
萤石：CaF2含量≥98.0％、SiO2≤1.5％、S≤0.05％、P≤0.03％，粒度5～20mm；
三氧化二铝粉：Al2O3≥98.0％、SiO2＜0.5％、P＜0.05％、S≤0.05％、H2O≤0.30％，粒度＜1mm，经300～500℃烘烤4h以上使用；
镁砂：MgO≥97.0％、H2O≤0.30％，粒度≤0.08mm；
硅石：SiO2＞96％、Al2O3＜0.5％、CaO＜0.45％、MgO＜0.2％、H2O≤0.30％，粒度80目。
采用表1所示渣系进行15Mn2SiVS钢的电渣重熔，重熔所用自耗电极的生产工艺为1000kg感应炉浇铸1090kg电极坯，电渣重熔Ф470mm电渣锭。
所述高硫钢电渣重熔渣的制备方法，包括以下步骤：
1)配料：造渣前，按组成要求配好渣料；
2)准备：在底垫上放置引弧剂后，坐好结晶器，然后下落电极，使电极与引弧剂保持接触良好；
3)加渣料：加渣料顺序萤石→三氧化二铝粉→镁砂→硅石，加入渣料要均匀；
4)给电起弧造渣，造渣给电时的电流、电压要求为：电流4000±50A，电压50±50V，时间20-30分钟。
试验前后硫含量变化，如表2所示。
表2 硫含量变化
元素 电极坯 电渣锭 收得率
S 0.075％ 0.047％ 62.7％
试验电渣锭夹杂物检测情况，如表3所示。
表3 硫含量变化
A粗 A细 B粗 B细 C粗 C细 D粗 D细
0 2.0 0 1.5 0 0 0 0
另外，根据熔渣中组元特性可知，氟化物能提高熔渣的电导率，氧化物能降低熔渣的电导率，所以本发明在熔渣中添加一定含量的SiO2，能够明显地降低熔渣的电导率；在熔渣中添加一定含量的SiO2，熔渣中低熔点、结构简单的相增加，会显著改善熔渣的流动性，降低熔渣的熔点。因此本发明渣系还具有较低的电导率和较低的熔点。
实施例2
一种高硫钢电渣重熔渣，由表4所示的重量百分含量的物质组成。
表4 渣系组分
CaF<sub>2</sub> Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> MgO SiO<sub>2</sub>
57％ 28％ 7％ 8％
各物质需要满足以下要求：
萤石：CaF2含量≥98.0％、SiO2≤1.5％、S≤0.05％、P≤0.03％，粒度5～20mm；
三氧化二铝粉：Al2O3≥98.0％、SiO2＜0.5％、P＜0.05％、S≤0.05％、H2O≤0.30％，粒度＜1mm，经300～500℃烘烤4h以上使用；
镁砂：MgO≥97.0％、H2O≤0.30％，粒度≤0.08mm；
硅石：SiO2＞96％、Al2O3＜0.5％、CaO＜0.45％、MgO＜0.2％、H2O≤0.30％，粒度80目。
采用表1所示渣系进行15Mn2SiVS钢的电渣重熔，重熔所用自耗电极的生产工艺为1000kg感应炉浇铸1090kg电极坯，电渣重熔Ф470mm电渣锭。
所述高硫钢电渣重熔渣的制备方法，包括以下步骤：
1)配料：造渣前，按组成要求配好渣料；
2)准备：在底垫上放置引弧剂后，坐好结晶器，然后下落电极，使电极与引弧剂保持接触良好；
3)加渣料：加渣料顺序萤石→三氧化二铝粉→镁砂→硅石，加入渣料要均匀；
4)给电起弧造渣，造渣给电时的电流、电压要求为：电流4000±50A，电压50±50V，时间20-30分钟。
试验前后硫含量变化，见表5。
表5 硫含量变化
元素 电极坯 电渣锭 收得率
S 0.071％ 0.048％ 67.60％
试验电渣锭夹杂物检测情况，见表6。
表6 硫含量变化
A粗 A细 B粗 B细 C粗 C细 D粗 D细
0 2.0 0 1.0 0 0 0 0
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (5)

1.一种高硫钢电渣重熔渣，其特征在于，由以下重量百分含量的物质组成：萤石55～60％，三氧化二铝粉25～30％，镁砂5～10％，硅石5～10％。
2.根据权利要求1所述高硫钢电渣重熔渣，其特征在于，各物质需要满足以下要求：
萤石：CaF2含量≥98.0％、SiO2≤1.5％、S≤0.05％、P≤0.03％，粒度5～20mm；
三氧化二铝粉：Al2O3≥98.0％、SiO2＜0.5％、P＜0.05％、S≤0.05％、H2O≤0.30％，粒度＜1mm，经300～500℃烘烤4h以上使用；
镁砂：MgO≥97.0％、H2O≤0.30％，粒度≤0.08mm；
硅石：SiO2＞96％、Al2O3＜0.5％、CaO＜0.45％、MgO＜0.2％、H2O≤0.30％，粒度80目。
3.根据权利要求1所述高硫钢电渣重熔渣，其特征在于，所述高硫钢电渣重熔渣的制备方法，包括以下步骤：
1)配料：造渣前，按组成要求配好渣料；
2)准备：在底垫上放置引弧剂后，坐好结晶器，然后下落电极，使电极与引弧剂保持接触良好；
3)加渣料：加渣料顺序萤石→三氧化二铝粉→镁砂→硅石；
4)给电起弧造渣。
4.根据权利要求3所述高硫钢电渣重熔渣，其特征在于，所述步骤4)中，造渣给电时的电流、电压要求为：电流4000±50A，电压50±50V，时间20-30分钟。
5.权利要求1～3任一项所述高硫钢电渣重熔渣应用于高硫钢的电渣重熔生产。
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