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[發(fā)明專利]一種用于錳基合金鋼電渣重熔的渣系及其使用方法無(wú)效

專利信息
申請(qǐng)?zhí)枺?/td> 200910053841.8 申請(qǐng)日: 2009-06-25
公開(kāi)(公告)號(hào): CN101928839A 公開(kāi)(公告)日: 2010-12-29
發(fā)明(設(shè)計(jì))人: 劉清明;陸建生;童英豪;徐恒 申請(qǐng)(專利權(quán))人: 寶山鋼鐵股份有限公司
主分類號(hào): C22B9/18 分類號(hào): C22B9/18
代理公司: 上海東信專利商標(biāo)事務(wù)所 31228 代理人: 楊丹莉
地址: 201900 *** 國(guó)省代碼: 上海;31
權(quán)利要求書(shū): 查看更多 說(shuō)明書(shū): 查看更多
摘要:
搜索關(guān)鍵詞: 一種 用于 合金鋼 電渣重熔 及其 使用方法
【說(shuō)明書(shū)】:

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冶金行業(yè)鋼鐵冶煉工藝技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種用于錳基合金鋼電渣重熔的渣系及其使用方法。

背景技術(shù)

所謂的錳基合金鋼,是指Mn含量≥50%、Ni含量≤30%、Cu含量≤30%的合金鋼,如Mn75Ni15Cu10、Mn72Ni10Cu18等。由于錳含量高,使用真空感應(yīng)爐冶煉成本高,并且對(duì)真空系統(tǒng)設(shè)備和環(huán)境有不良影響,因此,常常采用電爐冶煉或非真空感應(yīng)爐冶煉,但電爐冶煉或非真空感應(yīng)爐冶煉的鋼錠在鍛造時(shí)容易產(chǎn)生開(kāi)裂、裂紋等缺陷,質(zhì)量差,難以滿足使用要求。這主要是因電爐冶煉或非真空感應(yīng)爐冶煉的錳基合金鋼鋼錠氣體含量較高、夾雜物較多、結(jié)晶狀態(tài)較差,即冶金質(zhì)量較差。

電渣重熔是利用電流通過(guò)熔渣所產(chǎn)生的熱量熔化金屬電極,形成熔滴,熔滴穿過(guò)渣層下落到水冷結(jié)晶器中緩慢結(jié)晶。由于渣鋼界面下便會(huì)保持一個(gè)液態(tài)的金屬熔池,金屬?gòu)娜刍_(kāi)始一直到凝固以后的整個(gè)過(guò)程都接觸渣液,通過(guò)渣-鋼間的一系列反應(yīng),鋼液得到凈化,而且由于鋼液在結(jié)晶器內(nèi)具有優(yōu)越的結(jié)晶條件,所以,一般情況下,經(jīng)電渣重熔后能得到純凈而且趨于軸向結(jié)晶的優(yōu)質(zhì)鋼錠,從而改善鋼的冶金質(zhì)量,改善熱加工性能。

電渣重熔的效果主要取決于重熔渣渣系的選擇。錳基合金鋼的重熔渣渣系的選擇難度很大。北京鋼鐵學(xué)院高溫教研室于1982年6月編寫(xiě)的《合金鋼及合金冶煉工藝》一書(shū)認(rèn)為:“通常對(duì)渣系的熔點(diǎn)選擇應(yīng)該以低于重熔金屬熔點(diǎn)100~150℃為宜,但對(duì)低熔點(diǎn)的合金如鎳基合金的電渣重熔可選擇與合金熔點(diǎn)相當(dāng)?shù)脑怠保丛档娜埸c(diǎn)至少應(yīng)不高于重熔金屬的熔點(diǎn)。但錳基合金鋼,如Mn75Ni15Cu10、Mn72Ni10Cu18等,熔點(diǎn)較低,約1030℃,而通常使用的電渣渣系由幾種渣料按一定比例混合而成,其熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于1030℃。按常規(guī)的電渣理論,因找不到相匹配的低熔點(diǎn)渣系,錳基合金鋼電渣重熔無(wú)法進(jìn)行。因此,突破理念的束縛,尋找熔點(diǎn)低并且適合錳基合金鋼的電渣渣系成為成功的關(guān)鍵。

電渣重熔的渣系一般都由二元或三元甚至更多元渣料組成,因?yàn)閾?jù)了解,通常情況下,二元或多元渣料組成的渣系電渣重熔效果較一元渣系的好,所以,很少選用一元渣系。雖然,以前也選用多種渣系開(kāi)展電渣重熔改善錳基合金鋼鋼錠冶金質(zhì)量的試驗(yàn),但因沒(méi)找到適合的渣系而未能取得成功。

以錳基合金鋼、電渣重熔、渣系,為主題,經(jīng)國(guó)際聯(lián)機(jī)檢索,得到以下3件相關(guān)專利信息,對(duì)于檢索到得的專利與本發(fā)明進(jìn)行分析如下:

專利1:美國(guó)專利號(hào)US4450007、名稱為“Original?Titles:Process?for?electroslag?remelting?of?manganese-base?alloys.Electroslag?remelting?of?manganese?alloys-using?high?melting?slag?contg.calcium?oxide,alumina?and?calcium?fluoride”的專利,即錳基合金鋼所選電渣重熔的渣系為Al2O3-CaO-CaF2

專利2:前蘇聯(lián)申請(qǐng)?zhí)朣U488871、名稱為“Flux?for?manganese?based?alloys-contg.clacium?and?sodium?fluorides?and?silica”的專利,錳基合金鋼所選電渣重熔的渣系為CaF2?44-60%,NaF?26-36%,SiO2?14-20%。

專利3:中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)CN1042191、名稱為“稀土高錳合金鋼及其冶煉方法”,即在高錳合金鋼中加入稀土進(jìn)行冶煉,未涉及電渣重熔的渣系選擇。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用于錳基合金鋼電渣重熔的渣系及其使用方法,從而使電渣重熔過(guò)程及功能得以實(shí)現(xiàn),改善鋼錠的冶金質(zhì)量,使其熱加工性能大大改善,提高質(zhì)量與成材率。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下:本發(fā)明的適合錳基合金的電渣重熔的渣系是:100%的CaF2,通過(guò)合理地選擇電渣工藝技術(shù),提高了錳基合金鋼鋼錠的冶金質(zhì)量。

電渣重熔就是金屬自耗電極埋在渣層中,熔渣由于通電而產(chǎn)生渣阻熱,因而使電極升溫以致熔化。金屬的熔化先從高溫區(qū)的表層開(kāi)始,逐漸在電極端部形成熔滴,過(guò)熱的熔滴在重力、渣鋼界面表面張力及電動(dòng)力的綜合作用下,處電極端部斷落并穿過(guò)渣層下落到水冷結(jié)晶器中。隨著電極的不斷熔化,

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