[發(fā)明專(zhuān)利]一種工業(yè)化生產(chǎn)3噸超純凈I-690合金電渣重熔錠的工藝方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210574419.9
• 申請(qǐng)日: 2012-12-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103008621A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 查向東;高明;馬穎澈;張龍;張建國(guó);萬(wàn)柏方;張順南;劉奎
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院金屬研究所
• 主分類(lèi)號(hào): B22D23/10
• 分類(lèi)號(hào): B22D23/10;C22C19/05;C22C1/02;C22B9/18
• 代理公司: 沈陽(yáng)晨創(chuàng)科技專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 21001
• 代理人: 張晨

1.一種工業(yè)化生產(chǎn)3噸I-690合金電渣重熔錠的工藝方法，其特征在于：采用真空感應(yīng)爐冶煉重熔電極，選擇新配比的五元預(yù)熔渣進(jìn)行重熔；在底水箱上部板銅上方設(shè)置兩塊焊接在一起的啟動(dòng)板以保護(hù)結(jié)晶器不受高溫熔渣和鋼水侵蝕；向結(jié)晶器內(nèi)通入氬氣，對(duì)重熔氣氛進(jìn)行控制；利用熔速限定和水溫調(diào)節(jié)保證組織的均勻性；

其中所述五元預(yù)熔渣渣料配比為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)：氟化鈣60-65%、氧化鈣12-18%、氧化鋁12-18%、二氧化鈦1-2%、氧化鎂余量；

所述兩塊焊接在一起的啟動(dòng)板分別為第一啟動(dòng)板（1）與第二啟動(dòng)板（2），其中第一啟動(dòng)板（1）為環(huán)形結(jié)構(gòu)，其材料為低碳鋼，厚度為6-8mm，外圓直徑比結(jié)晶器下端內(nèi)孔直徑大30-40mm，內(nèi)圓直徑比第二啟動(dòng)板直徑小15-20mm；第二啟動(dòng)板（2）為I-690電極切片，直徑與電極直徑相同，厚度30-50mm；

在進(jìn)行重熔時(shí)穩(wěn)態(tài)熔化速率為7.2-7.8kg/min，結(jié)晶器冷卻水入水溫度在20-25℃，出水口溫度在30-35℃。

2.按照權(quán)利要求1所述工業(yè)化生產(chǎn)3噸I-690合金電渣重熔錠的工藝方法，其特征在于：所述五元預(yù)熔渣其渣系各組元純度>98.5%，不穩(wěn)定氧化物雜質(zhì)MnO、FeO和SiO₂的總含量小于0.5%，且渣料經(jīng)680℃烘烤8h以上后使用。

3.按照權(quán)利要求1所述工業(yè)化生產(chǎn)3噸I-690合金電渣重熔錠的工藝方法，其特征在于：所述工藝方法的具體步驟如下：

1)準(zhǔn)備電極：電極尺寸采用φ430mm×2980mm規(guī)格；重熔前將電極進(jìn)行切割和打磨處理，保證兩端面平行、平整，柱面打磨干凈，無(wú)銹漬，并將其在700℃下烘烤8h以上；

2)準(zhǔn)備結(jié)晶器：結(jié)晶器采用Φ503/527mm×2400mm規(guī)格；重熔前將結(jié)晶器內(nèi)表面污物處理干凈，保證表面干燥，無(wú)污物；

3)用拋光設(shè)備將底水箱上面的銅底板表面打磨干凈，去除上表面粘附物；

4)將與電極同材料的第二啟動(dòng)板（2）焊接至材料為低碳鋼的環(huán)形第一啟動(dòng)板（1）上方，將焊接在一起的兩啟動(dòng)板放置在底水箱上面的銅底板中心處；

5)將結(jié)晶器吊裝至底水箱上，并使其下端底法蘭與環(huán)形第一啟動(dòng)板壓觸；安裝密封罩；

6)吊裝電極并調(diào)整位置，使其位于結(jié)晶器的中心；

7)向結(jié)晶器內(nèi)部通入氬氣：通過(guò)一個(gè)連接結(jié)晶器底部的軟管向結(jié)晶器和氣罩內(nèi)吹氬氣，氬氣流速為150-200L/min，保持25-40分鐘直至氣罩內(nèi)殘留氧含量低于0.5%容量，再調(diào)整氬氣流速為50-60L/min，直至重熔結(jié)束；

8)引弧化渣：將混合均勻的渣料按設(shè)定程序分批分階段，加入結(jié)晶器內(nèi)，即引弧開(kāi)始第3~6分鐘時(shí)加入占總渣量質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為23~27%的渣料，第24~30分鐘時(shí)加入剩余渣量的15~19%，第37~43分鐘時(shí)再加入剩余渣量的38~42%，第57~63分鐘時(shí)將剩余渣料完全加入結(jié)晶器；

9)穩(wěn)態(tài)熔化期：穩(wěn)態(tài)熔化速率為7.2-7.8kg/min，結(jié)晶器冷卻水入水溫度在20-25℃，出水口溫度在30-35℃；

10)補(bǔ)縮期：補(bǔ)縮在重熔結(jié)束前50-60分鐘進(jìn)行，減小功率，減緩電極下降速度，減小電流，結(jié)束重熔時(shí)，停止下降電極，令其末端自行熔化，直到電極露出渣面并發(fā)生電弧時(shí)停電；

11)重熔結(jié)束1h后，從結(jié)晶器中取出電渣錠。