[發(fā)明專利]一種含Ti鋼電渣重溶工藝方法

有效

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• 申請日: 2010-06-18
• 公開（公告）號: CN101899579A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發(fā)明（設計）人: 袁亞民;李墨
• 申請（專利權）人: 洛陽雙瑞特種裝備有限公司
• 主分類號: C22B9/18
• 分類號: C22B9/18
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司 41110
• 代理人: 郭中民

技術領域

本發(fā)明屬于金屬材料精煉技術領域，涉及一種含Ti鋼電渣重溶工藝方法。

背景技術

電渣重溶可以改善鋼錠的內部組織，減少鋼中非金屬夾雜及雜質，改善鋼的熱加工性能，提高鋼錠的加工成材率。電渣重溶是通過自耗電極的熔化，使液滴穿過熔渣層而形成熔池，并在結晶器內重新結晶凝固成鋼錠的。在自耗電極熔化形成液滴-渣洗一凝固的過程中，會發(fā)生一系列的冶金反應，不同的鋼種在不同的重溶工藝制度下，其錠坯重溶前后的化學成份也將發(fā)生不同程度的變化，由于Ti燒損變化大且不同爐批電極的Ti波動大，鋼錠的成份就更難控制。按常規(guī)工藝操作，對電極的Ti含量要求范圍較窄，并常會發(fā)生Ti含量超標造成鋼錠報廢。

近年800、825等含Ti的耐蝕耐熱合金得到越來越廣泛的應用，生產(chǎn)這類合金鋼錠多采用電渣重溶工藝。由于Ti在電極熔煉和電渣重溶中都較易燒損，造成電極和重溶鋼錠Ti成分超標產(chǎn)生廢品；其中825合金標準要求0.6％≤[Ti]≤1.2％，由于Ti在電渣重熔中較易燒損，在重熔的不同時期Ti的燒損也不一樣。按常規(guī)工藝操作，對電極的Ti含量要求范圍較窄，需達到：1.0％≤[Ti]≤1.3％。Ti是易氧化元素，在電極熔煉過程中易燒損，不同爐批電極的[Ti]波動大，往往會超出1.0～1.3％的范圍。

發(fā)明內容

為解決上述技術問題，本發(fā)明的目的是公開一種含Ti鋼電渣重溶工藝方法，使Ti波動范圍較大的電極經(jīng)電渣重熔后，鋼錠上下的Ti含量均在合格范圍內，提高電渣重熔鋼錠的成品率。

為完成上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種Ti鋼電渣重溶工藝方法，在CaF₂+Al₂O₃+CaO三元渣系的基礎上添加TiO₂用以減少Ti的燒損從而形成四元渣系，其中基礎渣中CaF₂∶Al₂O₃∶CaO＝70∶15∶15；并在所述的渣系中添加返回渣用以減少渣中不穩(wěn)定氧化物的影響；由于不同批次的電極中Ti的含量不同，需要通過調整渣系中基礎渣、TiO₂和返回渣的配比并采取不同的脫氧方法，使Ti含量低的減少燒損，Ti含量高的加大燒損，并使鋼錠上下Ti的燒損相差不大，最終獲得Ti含量均在合格范圍內的鋼錠；具體工藝方法為：根據(jù)電極中Ti的含量高低將電極分為5擋：[Ti]≤1.0％、1.0％＜[Ti]≤1.1％、1.1％＜[Ti]≤1.2％、1.2％＜[Ti]≤1.3％、[Ti]＞1.3％；當電極中Ti的含量≤1.0％時，渣系中基礎渣、返回渣和TiO₂加入的質量百分比分別為48.5％、48.5％和3％，并添加占渣系總重量5％的Al進行脫氧，其中渣(指重熔渣，也即基礎渣和返回渣的整體)中加Al1％、重熔過程的前期加Al2％、重熔后期加Al2％；當電極中Ti的含量1.0％＜[Ti]≤1.1％時；渣系中基礎渣、返回渣和TiO₂的加入量分別為53.9％、43.1％和3％，并添加占渣系總重量5％的Al進行脫氧，其中渣中加Al1％、重熔前期加Al2％、重熔后期加Al2％；當電極中Ti的含量1.2％＜[Ti]≤1.3％時，渣系中基礎渣、返回渣和TiO₂的加入量分別為67.4％、29.7％和2.9％，并添加占渣系總重量3％的Al進行脫氧，其中重熔前期加Al2％、重熔后期加Al1％；當電極中Ti的含量＞1.3％時，渣系中基礎渣、返回渣和TiO₂的加入量分別為76.2％、21.8％和2％，并在重熔前期添加占渣系總重量1％的Al進行脫氧。

本發(fā)明添加CaO是為了提高渣堿度，電渣重熔隨著渣堿度的增加鋼中氧含量明顯降低，鋼錠中氧含量降低則元素燒損減少，因此使用高堿度渣系Ti燒損率要降低。

本發(fā)明中Ti是易氧化元素，它與電極棒本身的氧及大氣中的氧反應生成TiO₂進入熔渣中；渣中加入TiO₂是為了通過石墨電極化渣過程生成一定量的Ti₃O₅，Ti₃O₅是復合的大離子半徑的原子團，難以擴散，對氧的傳輸起著阻礙作用，故可減少Ti的燒損；本發(fā)明加入TiO₂還可在重熔初期使Ti的氧化迅速達到平衡，避免在鋼錠底部Ti急劇燒損。