[發(fā)明專(zhuān)利]一種含Ti耐蝕合金抽錠電渣重熔板坯Ti元素控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410467232.8
• 申請(qǐng)日: 2014-09-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104212977A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳帥超;王新鵬;寧天信;羅利陽(yáng);張春林
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 洛陽(yáng)雙瑞特種裝備有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C22B9/18
• 分類(lèi)號(hào): C22B9/18;C22C30/00;C22C1/02
• 代理公司: 洛陽(yáng)明律專(zhuān)利代理事務(wù)所 41118
• 代理人: 盧洪方

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于特種合金精煉技術(shù)領(lǐng)域。尤其涉及一種大氣環(huán)境下，含Ti鐵鎳基耐蝕合金板坯抽錠電渣重熔過(guò)程中，Ti元素?zé)龘p的控制方法。

背景技術(shù)

目前，含Ti不銹鋼電渣重熔工藝主要有固定式和抽錠式電渣重熔兩種方法。固定式電渣重熔工藝是整個(gè)冶煉過(guò)程在封閉的結(jié)晶器內(nèi)進(jìn)行，鑄錠由下而上順序凝固，不存在漏鋼、漏渣的問(wèn)題，電渣重熔過(guò)程中Ti元素?zé)龘p控制方法是：渣系采用CaF₂、Al₂O₃、TiO₂三元渣系或者CaF₂、CaO、Al₂O₃、TiO₂四元渣系，渣中的TiO₂可以減少鈦的燒損，并在電渣過(guò)程中逐步加入Al脫氧，不僅可以脫氧保Ti，而且有利于錠中Ti的軸向均勻化。“高鈦低鋁R-26合金電渣重熔過(guò)程中鈦燒損的分析”、“一種含Ti鋼電渣重熔工藝方法”、“一種含鈦不銹鋼電渣重熔保護(hù)渣”等文獻(xiàn)和專(zhuān)利均采用固定式電渣重熔工藝，利用該方法進(jìn)行含Ti不銹鋼生產(chǎn)。

抽錠電渣重熔工藝是自耗電極一邊熔化形成金屬熔池，金屬熔池一邊凝固被連續(xù)地拉出結(jié)晶器，結(jié)晶器與鑄錠做相對(duì)移動(dòng)，會(huì)出現(xiàn)漏鋼、漏渣問(wèn)題，難以獲得良好的表面質(zhì)量。因此，采用抽錠電渣重熔工藝生產(chǎn)含Ti不銹鋼時(shí)，Ti元素?zé)龘p控制方法是：渣系采用CaF₂、CaO、Al₂O₃、TiO₂、SiO₂五元渣系或者CaF₂、CaO、Al₂O₃、TiO₂、MgO、SiO₂六元渣系，加入少量的SiO₂是為了降低渣系的熔點(diǎn)，渣中硅氧陰離子聚合程度大，結(jié)晶能力差，即使冷卻到液相線溫度以下仍能保持過(guò)冷液體的狀態(tài)，渣皮塑性強(qiáng)，不容易破裂，但是，SiO₂會(huì)加速電渣重熔過(guò)程中Ti元素的燒損。渣中加入MgO，使固態(tài)渣中高硬度礦相增多，使固態(tài)渣的高溫強(qiáng)度提高，提高渣皮在抽錠過(guò)程中的抗拉破能力，并在電渣過(guò)程中逐步加入Al脫氧保Ti。專(zhuān)利“一種含Ti的Ni-Cr-Mo耐蝕合金抽錠電渣重熔工藝”中Ti元素?zé)龘p控制方法是：采用渣系：CaF_2?50%~55%,Al₂O_3?15%~20%,CaO?15%~20%,TiO_2?7%~9%,SiO_2?2%~3%，并在電渣重熔過(guò)程中加Al脫氧保Ti，具體為：將整個(gè)電渣重熔過(guò)程劃分為三個(gè)時(shí)期，熔煉前期加Al量為8~10g/min，熔煉中期加Al量為5~7g/min，熔煉后期不加Al。該渣系中TiO₂含量7%~9%，能減少Ti燒損，但是，渣系在1600℃時(shí)粘度為0.12～0.13Pa·s，流動(dòng)性差，電渣重熔截面尺寸大的板坯時(shí)，高溫熔渣、金屬液在電磁場(chǎng)的作用下，從結(jié)晶器壁至結(jié)晶器心部流動(dòng)，粘度值過(guò)高的熔渣會(huì)卷入鋼液中，形成夾渣。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及一種大氣環(huán)境下，含Ti鐵鎳基耐蝕合金板坯抽錠電渣重熔過(guò)程中，Ti元素?zé)龘p的控制方法。

大氣環(huán)境下，含Ti不銹鋼板坯抽錠電渣電渣過(guò)程中，電極中的Ti會(huì)與大氣中的氧及熔渣中的不穩(wěn)定氧化物發(fā)生反應(yīng)導(dǎo)致Ti元素?zé)龘p，生成的氧化物TiO₂起到氧源的作用，通過(guò)渣池向金屬熔池不斷傳氧，進(jìn)一步加劇Ti元素?zé)龘p；電渣過(guò)程中加Al能夠減少大氣中的氧進(jìn)入渣池中，減少渣中不穩(wěn)定氧化物的含量，從而避免Ti元素過(guò)度燒損；渣系中配入TiO₂后，TiO₂與C、Al反應(yīng)生成復(fù)合大離子半徑的原子團(tuán)Ti₃O₅，對(duì)氧的傳遞起阻礙作用，減少大氣中的氧進(jìn)入渣池中，另外渣中的TiO₂使Ti元素的氧化反應(yīng)向逆方向進(jìn)行，從而減少Ti元素?zé)龘p；渣系含有SiO₂，一方面增強(qiáng)固態(tài)渣皮的塑性，改善板坯表面質(zhì)量，另一方面SiO₂為不穩(wěn)定氧化物，與Ti、Al發(fā)生反應(yīng)生成TiO₂，Al₂O₃和Si，使Ti元素?zé)龘p。