[發明專利]一種用于電渣重熔鋼種生產的四元渣系及其應用

有效

• 申請號: 202011066143.4
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112226625B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 張洲;潘明旭;陳新;鄧鵬輝
• 申請（專利權）人: 大冶特殊鋼有限公司
• 主分類號: C22B9/18
• 分類號: C22B9/18
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 榮紅穎;劉春成

本發明公開了一種用于電渣重熔鋼種生產的四元渣系及其應用。所述四元渣系包括：螢石65?70重量份、氧化鋁25?30重量份、矽石2?5重量份、鎂砂1?5重量份。使用本發明四元渣系新配方通過電渣重熔冶煉30CrMnSiA、30CrMnSiNi2A等鋼品種，電渣重熔后形成電渣鋼錠，其電渣錠底部鋁含量為“0.015％”左右，電渣錠上部鋁含量為“0.012％”左右，兩端鋁含量相差≤0.010％，高于用戶期望。

技術領域

本發明涉及電渣重熔用的一種新渣系應用技術，該渣系特別適合生產[Si]含量較高(如30CrMnSiA、30CrMnSiNi2A等)鋼種，屬于特種冶煉技術領域(電渣重熔技術屬特種冶煉技術之一)，具體涉及一種用于電渣重熔鋼種生產的四元渣系及其應用。

背景技術

電渣重熔是在銅制水冷結晶器內母材電極一端埋入熔融的渣料中通電，渣料放出焦耳熱，將母材電極端頭逐層熔化，熔融金屬匯聚成液滴，穿過液態的渣料層(渣池)，形成金屬熔池，由下而上逐漸凝固形成鋼錠。渣料電阻熱熔化母材電極過程中，“鋼-渣”間發生物理化學反應，直接影響鋼中成份、純凈度。

電渣鋼冶煉的“電”和“渣”控制技術是其2項最關鍵技術。針對不同類品種，選擇最合適的渣料，能保證電渣鋼成份穩定、均勻、純凈度高等。電渣重熔30CrMnSiA、30CrMnSiNi2A等[Si]含量較高品種用途極其重要，質量要求嚴格，特別是對成份偏析控制嚴格。傳統渣系生產的30CrMnSiA、30CrMnSiNi2A等[Si]含量較高品種電渣錠兩端鋁[Al]成分差異較大，具體如下：30CrMnSiA、30CrMnSiNi2A等[Si]含量較高品種電渣重熔前，其母材鋁含量“0.025％[Al]”左右，電渣重熔后形成電渣鋼錠，其電渣錠底部鋁含量可達到“0.040％[Al]”左右，而電渣錠上部鋁含量只有“0.010％[Al]”左右，兩端鋁含量相差0.03％，而用戶要求30CrMnSiA、30CrMnSiNi2A等[Si]含量較高品種電渣錠兩端鋁[Al]成分差異“≤0.020％”。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種用于電渣重熔鋼種生產的四元渣系。本發明根據電渣重熔過程中，“鋼-渣”間發生的化學反應，設計一種新渣系，用于電渣重熔30CrMnSiA、30CrMnSiNi2A等[Si]含量較高品種，使其電渣錠兩端鋁含量差異“≤0.020％”的四元渣系新配方。

本發明解決技術問題所采用的技術方案如下：

一種用于電渣重熔鋼種生產的四元渣系，所述四元渣系包括：螢石65-70重量份、氧化鋁25-30重量份、矽石2-5重量份、鎂砂1-5重量份。

所述螢石的主要成分是CaF₂，其中CaF₂的質量比為≥97％，CaF₂的主要作用是降低渣料熔點、粘度和表面張力，提高電導率等；優選地，所述螢石的組成及其百分比為：CaF2≥97％、SiO2≤1％、CaO≤1％、FeO≤0.2％、P≤0.05％、S≤0.075％。

所述氧化鋁的主要作用是降低渣料電導率、提高渣料熔化溫度、粘度等。

所述矽石的主要成分是SiO₂，其中SiO₂的質量百分含量為≥95％；傳統渣系冶煉30CrMnSiA、30CrMnSiNi2A等品種時，其鋼錠底部漲[Al]，上部燒損[Al]，造成鋼錠兩端[Al]含量差異大。本申請通過在渣系中配入矽石，增加渣中(SiO2)含量，電渣錠底部發生以下化學反應：(SiO2)+4[Al]→2(Al2O3)+4[Si]，可使電渣錠底部燒損[Al。矽石相對“螢石”、“氧化鋁”而言，價格更低廉，但要控制矽石加入量；若矽石加入量過多會造成30CrMnSiA、30CrMnSiNi2A等[Si]含量較高的品種電渣錠底部漲[Si],若矽石加入量過少則達不到效果。