[發明專利]一種改善電渣重熔鋼錠凝固質量的熔煉裝置

在審

• 申請號: 201810297543.2
• 申請日: 2018-04-04
• 公開（公告）號: CN108251655A
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 常立忠;施曉芳
• 申請（專利權）人: 馬鞍山華盛冶金科技發展有限公司
• 主分類號: C22B9/187
• 分類號: C22B9/187
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 韋超峰;吳雪健

本發明公開了一種改善電渣重熔鋼錠凝固質量的熔煉裝置，屬于電渣重熔技術領域。本發明包括脈沖電源、熔煉結晶器、金屬電極和底水箱，所述底水箱設置于熔煉結晶器的底部，熔煉結晶器內用于容納有金屬熔池和電渣層；所述金屬電極的插入熔煉結晶器內部，金屬電極底部的自耗金屬插入電渣層中，脈沖電源的正極與金屬電極相連，脈沖電源的負極與底水箱相連。本發明脈沖電源的正極與金屬電極相連，脈沖電源的負極與底水箱相連，脈沖電源向金屬熔池中施加脈沖電流作用下，并在金屬熔池產生微弱的擾動，可促進金屬熔池溫度場的均勻，從而實現類似于定向凝固生長的特征，提高了鋼錠凝固質量。

技術領域

本發明屬于電渣重熔技術領域，更具體地說，涉及一種改善電渣重熔鋼錠凝固質量的熔煉裝置。

背景技術

電渣重熔作為一種特種冶金方法，集精煉和凝固于一體，經過電渣重熔后的材料具有純凈度高、凝固組織致密等優點，因而這一方法在生產高品質材料方面占據重要地位。然而電渣重熔方法也存在一些問題：

(1)金屬熔池(形狀)深度不易控制。保持電渣重熔過程中金屬熔池呈淺平狀是獲得良好結晶質量的保證。然而隨著重熔過程的進行，如果不能很好的控制冶煉參數，金屬熔池會逐漸加深，從而導致部分凝固缺陷產生；

(2)結晶組織的細化。盡管電渣錠中的柱狀晶不能看作是電渣錠的缺陷，然而，如果能夠細化柱狀晶，甚至變柱狀晶為等軸晶，那么對于提高電渣錠(特別是一些高合金鋼，如高速工具鋼等)的質量有很大幫助。

為了實現以上目標，冶金工作者進行了大量的基礎研究和技術開發工作，并取得了一些成果。遺憾的是，這些成果均存在一些缺點。因此，在目前的電渣重熔領域，發明一種方法改善電渣鋼錠的凝固組織，對于電渣技術的發展具有重要的意義。

經檢索，已有相關的技術公開。例如：一種GH901合金的電渣重熔工藝(申請號：CN201410403472.1，申請日：2014-08-18)，電渣重熔使用前將渣料在箱式爐中加熱至500～1000℃進行烘烤，烘烤完成后，按所使用渣料總重量的0.4～0.6％添加金屬鈦；電渣重熔，控制電極錠熔化速度為0.013Dkg/min，熔速波動控制在±0.5kg/min以內，在電渣重熔引弧期結束后，在熔煉期按(0.078D～0.195D)g/15min的量加入金屬純鈦顆粒；隨著電渣重熔的進行每隔15min，金屬純鈦顆粒的加入量遞減10～20g；取樣檢測，控制該合金在電渣重熔過程中的燒損量，進一步減小該合金電渣錠引弧端和收弧端Ti含量的差異，獲得Ti含量均勻的GH901合金電渣錠，但是該技術冶煉的電渣錠的凝固質量相對較差，有待進一步提高。

發明內容

1.發明要解決的技術問題

本發明的目的在于克服現有技術中，電渣重熔鋼錠凝固質量相對較差的問題，提供一種改善電渣重熔鋼錠凝固質量的熔煉裝置，底水箱設置于熔煉結晶器的底部，金屬電極的插入熔煉結晶器內部，金屬電極底部的自耗金屬插入電渣層中，在高頻脈沖作用下，金屬熔池產生微弱的擾動，可促進熔池溫度場的均勻，并且促進了等軸晶的生長，可以提高鋼錠凝固質量。

2.技術方案

本發明的一種改善電渣重熔鋼錠凝固質量的熔煉裝置，脈沖電源、熔煉結晶器、金屬電極和底水箱，所述底水箱設置于熔煉結晶器的底部，熔煉結晶器內用于容納有金屬熔池和電渣層；所述金屬電極的插入熔煉結晶器內部，金屬電極底部的自耗金屬插入電渣層中，脈沖電源的正極與金屬電極相連，脈沖電源的負極與底水箱相連。

優選地，所述底水箱的下部設置有旋轉臺，旋轉臺用于驅動底水箱旋轉。

優選地，所述脈沖電源為直流電流，該直流電流的頻率為10-30KHz。

優選地，脈沖電源輸出電流＝*D_結A，其中D_結為結晶器直徑/cm。