[發明專利]一種加壓電渣重熔高氮鋼過程中鈣鋁增氮脫氧的方法

有效

• 申請號: 201610472064.0
• 申請日: 2016-06-24
• 公開（公告）號: CN105925916B
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 李花兵;姜周華;朱紅春;馮浩;張彬彬;劉福斌;耿鑫;丁偉
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C22C38/58
• 分類號: C22C38/58;C22C38/02;C22C38/44;C22C38/38;C22C38/22;C22B9/18;C21C7/072;C21C7/06
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司11286
• 代理人: 尹淑梅

1.一種加壓電渣重熔高氮鋼過程中鈣鋁增氮脫氧的方法，其特征在于，該種方法具體包括如下步驟：

(1)制備自耗電極：依據目標鋼種的元素成分，通過下述公式計算常壓下目標鋼種的氮溶解度[％N]，使用氮氣保護的真空感應爐冶煉氮含量為(0.75～0.90)×[％N]的自耗電極母材，目標鋼種的氮溶解度計算公式為：

lg[%N]=12lg(pN2/pΘ)-188T-1.17-{(3280T-0.75)(0.13[%N]+0.118[%C]+0.043[%Si]+0.011[%Ni]+3.5×10-5[%Ni]2-0.024[%Mn]+3.2×10-5[%Mn]2-0.01[%Mo]+7.9×10-5[%Mo]2-0.048[%Cr]+3.5×10-4[%Cr]2)}]]>

式中：為氮壓力，p^Θ為標準大氣壓；

將母材加熱到1150～1200℃保溫2～3小時，控制終鍛溫度不低于1050℃，將母材鍛造成適合加壓電渣爐電渣重熔尺寸的自耗電極，然后空冷；清除自耗電極表面的氧化皮，然后將其焊接到假電極上，并與加壓電渣爐的電極夾持器相連接；

(2)準備渣料并造渣：將與所冶煉高氮奧氏體不銹鋼相同材質的引弧環、0.45±0.05kg引弧屑放到位于自耗電極下面的加壓電渣爐底水箱上；將適于高氮奧氏體不銹鋼氣相滲氮用的預熔渣在500～700℃溫度下經4～6小時的烘烤后，全部加入到加壓電渣爐結晶器內；安裝加壓電渣爐上部的爐殼，將熔煉室密閉；向加壓電渣爐熔煉室中按10～15L/min的流量通入氮氣，通氣時間為5～10min，將熔煉室內的空氣全部排出，同時向加壓電渣爐結晶器內通入常壓水；閉合交流電源，采用固態起弧方法在電壓35～40V、電流2000～2500A的條件下化渣20～25min，完成造渣；

(3)加壓電渣冶煉：造渣完成后，逐漸向加壓電渣爐熔煉室內充入氮氣至壓力為1～3MPa，并同步提升加壓電渣爐結晶器內的冷卻水壓力，使加壓電渣爐結晶器銅壁兩側壓力基本保持一致，并將電壓調整至40～45V、電流3000～4500A，進行加壓電渣重熔氣相滲氮熔煉，熔速控制方程為v＝(0.35～0.45)×D kg/h，其中D為電渣爐結晶器尺寸，單位為mm；冶煉過程中控制電流波動＜±3％、電壓波動＜±0.5％、熔速波動＜±0.5kg/h；將混勻的金屬鈣粒和鋁粒加入到熔渣中；

(4)出鋼：加壓電渣重熔補縮后，抬升電極，冶煉結束；關閉交流電源5min后，打開加壓電渣爐放氣閥泄壓至常壓，同步降低加壓電渣爐結晶器內冷卻水壓力至常壓，在鋼錠溫度降至室溫后，脫出鋼錠。