[發(fā)明專利]一種高純凈度高錳中間合金的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810229738.3
• 申請日: 2018-03-20
• 公開（公告）號(hào): CN108425063B
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱雄明;肖健;杜雯雯;魯昕馳;彭飛;沈偉杰;楊雪瀾
• 申請（專利權(quán)）人: 湖州久立永興特種合金材料有限公司
• 主分類號(hào): C22C35/00
• 分類號(hào): C22C35/00;C22C38/04;C22C22/00;C22C33/04;C22C1/02
• 代理公司: 杭州千克知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33246
• 代理人: 裴金華;陳曉

本發(fā)明屬于煉鋼領(lǐng)域，具體涉及一種高純凈度高錳中間合金的制備方法。采用真空感應(yīng)爐澆注成電極，在真空感應(yīng)爐冶煉的過程中加入活潑金屬進(jìn)行脫氧、脫硫且以夾雜物的形式存留于感應(yīng)電極中。采用電渣重熔爐對(duì)電極棒進(jìn)行重熔渣洗，進(jìn)一步提高了中間合金的純凈度。且在感應(yīng)電極最終的中間合金材料的S含量≤0.003%，Mn含量在40?60%，F(xiàn)e含量在40?60%。本發(fā)明制備的中間合金可以用于真空感應(yīng)爐冶煉Mn含量≥1.00%，S含量要求≤0.001%的鋼種。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煉鋼領(lǐng)域，具體涉及一種高純凈度高錳中間合金的制備方法。

背景技術(shù)

在環(huán)保形式嚴(yán)峻、能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的大背景下，我國核電產(chǎn)品發(fā)展迎來巨大機(jī)遇，特別是隨著我國擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第三代核電技術(shù)華龍一號(hào)的逐漸成熟。快堆作為第四代核電技術(shù)的一種技術(shù)路線，世界各國都在研發(fā)過程中，國內(nèi)有關(guān)機(jī)構(gòu)也在大力研發(fā)相關(guān)技術(shù)。現(xiàn)有一種快堆用的合金材料，工藝路線要求是真空感應(yīng)+真空自耗熔煉，純凈度要求極高，夾雜物要求A類、B類、C類＜0.5級(jí)，D類≤0.5級(jí)。其中A類夾雜物為硫化物，要做到＜0.5級(jí)就必須做到材料中的S含量≤10ppm。。雖然感應(yīng)爐熔煉選擇的合金原料都是純金屬料，純金屬料中或多或少都含有一定的硫，特別是該鋼種規(guī)定的Mn含量較高時(shí)（≥2.00%）時(shí)，現(xiàn)有的金屬錳的S含量一般在0.03%-0.04%，加入較大量的金屬錳會(huì)導(dǎo)致增硫嚴(yán)重，不能滿足真空感應(yīng)爐熔煉該鋼種的要求。真空感應(yīng)爐熔煉是在真空條件下，利用電磁感應(yīng)在金屬導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生渦流加熱爐料進(jìn)行熔煉的方法。具有精確控制化學(xué)元素特別是易氧化元素的控制，冶煉鋼具有較高的純凈度，冶煉工藝可調(diào)性強(qiáng)等特點(diǎn)。但是，真空感應(yīng)爐熔煉無法有效的進(jìn)行脫硫。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述問題提供一種高純凈度高錳中間合金的制備方法。

本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：

一種高純凈度高錳中間合金的制備方法，包括如下步驟：

（1）、對(duì)真空感應(yīng)爐破真空，將原料金屬錳裝入真空感應(yīng)爐內(nèi)的坩堝內(nèi)，再合爐抽真空；

（2）、對(duì)真空感應(yīng)爐送電，當(dāng)原料金屬錳有熔化跡象時(shí)，對(duì)感應(yīng)爐內(nèi)沖氬氣，然后通過側(cè)加料系統(tǒng)將原料純鐵加入到坩堝內(nèi)；

（3）、再加入金屬鋁；

（4）、金屬料完全熔化后，進(jìn)入精煉階段，并打開電磁攪拌，增加鋼水的流動(dòng)性，精煉時(shí)間30-60min；

（5）、精煉結(jié)束后，加入金屬鈰及硅鈣，金屬鈰和S發(fā)生反應(yīng)且反應(yīng)后的產(chǎn)物以稀土夾雜物的形式存在鋼水中；

（6）、出鋼，澆注成感應(yīng)電極；

（7）、將感應(yīng)電極吊入結(jié)晶器內(nèi)；

（8）、將渣料緩慢加入結(jié)晶器對(duì)感應(yīng)電極進(jìn)行電渣重熔，渣料將稀土夾雜物從鋼水中吸附出來；

（9）、鋼錠在結(jié)晶爐內(nèi)冷0.8-1.2小時(shí)后進(jìn)行脫模。

作為優(yōu)選，真空感應(yīng)爐中裝入的原料金屬錳、原料純鐵、金屬鋁、金屬鈰及硅鈣裝入量分別為真空感應(yīng)爐總裝入量的38-60%、40-60%、0.8-1.2%、0.4-0.6%和0.1-0.15%。

作為優(yōu)選，所述真空感應(yīng)爐的精煉溫度為1450-1550度，所述真空感應(yīng)爐的出鋼溫度為 1480-1510度。

作為優(yōu)選，在所述步驟（7）之前對(duì)感應(yīng)電極縮孔端進(jìn)行鋸切，然后將輔助電極與鋸切完成后的平整的縮孔端進(jìn)行焊接。

作為優(yōu)選，從感應(yīng)電極的另一端切下一片15-30mm厚的板作為啟動(dòng)板，將啟動(dòng)板與引錠板進(jìn)行焊接，然后將焊接好的引錠板裝配入底水箱和結(jié)晶器之間，再將結(jié)晶器吊入電渣爐工位內(nèi)，之后再進(jìn)行所述步驟（7）。