[發明專利]控制電渣重熔過程電渣錠尾端增鋁的冶煉工藝

在審

• 申請號: 202010448068.1
• 申請日: 2020-05-25
• 公開（公告）號: CN111621647A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 王文洋;王曉飛;黃開元;翟文進;張慶雷
• 申請（專利權）人: 河南中原特鋼裝備制造有限公司
• 主分類號: C22B9/18
• 分類號: C22B9/18
• 代理公司: 鄭州科維專利代理有限公司 41102
• 代理人: 亢志民

本發明涉及一種可以解決電渣重熔過程中電渣錠錠尾增鋁問題的控制電渣重熔過程電渣錠尾端增鋁的冶煉工藝，所述工藝針對常用的CaF₂?Al₂O₃?CaO三元渣系進行控制，引弧劑采用從金屬電極本體上制取的鐵屑，直接采用金屬電極冷態起燃的方式化渣冶煉，化渣加渣料時分批緩慢加入，始終將電弧埋入渣料中，渣料化清后，向渣中加入2%—4%的二氧化硅，采用本冶煉工藝進行電渣，可有效解決電渣錠錠尾端增鋁問題，為電渣錠后續性能的提高提供了基礎保證。

技術領域

本發明屬于電渣冶金技術領域，特別涉及一種可以解決電渣重熔過程中電渣錠錠尾增鋁問題的控制電渣重熔過程電渣錠尾端增鋁的冶煉工藝。

背景技術

電渣重熔作為一種二次精煉工藝，是特優產品生產過程中的必不可少的一道重要工序。經過電渣重熔冶煉后的鋼錠，組織致密、成份均勻，純凈度得到有效改善，用其制成的產品性能及壽命得到大大提升。

鋁在鋼中的作用主要有以下幾點：一是作為冶煉過程的脫氧劑存在，并且細化晶粒；二是作為合金化元素加入鋼中，從而提高鋼的抗氧化性；另外鋁還能提高鋼在氧化性酸中的耐蝕性。盡管鋁在大多數鋼中有很多有益的作用，但并非總是作為有益元素存在，其對一些特殊鋼種也有不良的影響。在某些鋼中，當鋁含量較高時，其會降低鋼的高溫強度、延展性、沖擊韌性，從而導致產品報廢。隨著產品性能及市場競爭需要，近幾年某些技術協議對電渣錠鋁含量要求非常嚴格，特別是特種產品、航空或船泊用鋼等。

傳統的電渣重熔起弧采用熱態起燃的方法，引弧劑使用鈦質導電渣或者焦炭導電渣。起弧時先用石墨電極將粉狀或粒狀渣料熔化形成液態渣池，然后再將金屬電極交替進去重熔冶煉。各生產廠家采用此方法電渣重熔這些對鋁要求嚴格的鋼種時，皆不同程度存在電渣錠錠尾端增鋁問題，從而導致電渣錠錠尾端Al元素超出協議要求，造成產品因化學成分不合格或者導致后續性能不合格的情況發生。

傳統電渣起弧采用石墨電極熱態起燃造渣法，采用石墨電極化渣時，石墨電極表面的碳脫落或被熔渣洗刷進入渣池中，與渣中的氧化鈣存在如下反應：

CaO+3C＝CaC₂+CO (1)

生成的碳化鈣進入到渣中后，因其具有極強的還原能力，與渣料中的三氧化二鋁發生反應，從而產生鋁元素。反應式如下：

3(CaC₂)+Al₂O₃＝2Al+6C+3(CaO) (2)。

同時，現有技術中使用鈦質導電渣引弧時，電渣錠尾端鈦含量容易增加，造成鋼中氮化鈦夾雜物超標影響電渣錠質量。而采用焦炭導電渣引弧時，導電渣中的碳一方面容易使得錠尾端增碳，另一方面碳進入渣料中與渣中的氧化鈣反應生成碳化鈣，碳化鈣進一步與三氧化二鋁發生反應生成鋁元素。

因此，迫切需要一種合理的電渣冶煉工藝及操作方法，解決電渣重熔過程錠尾增鋁的問題。

發明內容

本發明的目的旨在在于解決現有電渣生產存在的不足而提供一種可有效解決電渣錠錠尾端增鋁問題，為電渣錠后續性能的提高提供基礎保證的控制電渣重熔過程電渣錠尾端增鋁的冶煉工藝，代替傳統的石墨電極熱態起燃造渣，避免了石墨電極的碳進入渣料中與渣中的氧化鈣反應生成碳化鈣，碳化鈣進一步與三氧化二鋁發生反應生成鋁元素的缺陷。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種控制電渣重熔過程電渣錠尾端增鋁的冶煉工藝，采用常用的CaF₂-Al₂O₃-CaO三元渣系對電渣重熔過程進行控制，直接采用金屬電極冷態起燃的方式化渣冶煉，引弧劑選用從金屬電極本體上制取的鐵屑，座護錠板后把引弧劑放置于護錠板中心位置，引弧劑四周圍圍上螢石粉，化渣采用渣料分批緩慢加入的方法，始終將電弧埋在渣料中，待加入的渣料化清后，向渣池中加入二氧化硅。