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【发明授权】一种可以保硫的电渣重熔渣及电渣重熔的方法_哈尔滨威尔焊接有限责任公司;哈尔滨焊接研究院有限公司_201910745205.5 

申请/专利权人:哈尔滨威尔焊接有限责任公司;哈尔滨焊接研究院有限公司

申请日:2019-08-13

公开(公告)日:2021-01-05

公开(公告)号:CN110358930B

主分类号:C22B9/18(20060101)

分类号:C22B9/18(20060101);C21C7/00(20060101);C22C38/02(20060101);C22C38/44(20060101);C22C38/58(20060101);C04B5/00(20060101)

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2021.01.05#授权;2019.11.15#实质审查的生效;2019.10.22#公开

摘要: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。

主权项: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。

全文数据:一种可以保硫的电渣重熔渣及电渣重熔的方法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1CSiMnSPCrNiMoO重熔前0.0100.471.740.0130.00719.9010.510.020.021重熔后0.0090.381.640.00850.00719.8610.500.020.011回收率65.4%52.4%表2CSiMnSPCrNiMoO重熔前0.0110.661.960.0150.00523.6113.300.020.021重熔后0.0120.551.730.0100.00623.3513.110.020.0089回收率66.7%42.4%

权利要求: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4000~6000A。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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