[其他]一種半有襯電渣重熔技術及其裝置

無效

• 申請號: 85100861
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN1004360B
• 公開（公告）日: 1989-05-31
• 發明（設計）人: 陳崇禧;高榮富
• 申請（專利權）人: 北京鋼鐵學院
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明為一種新型電渣重熔方法，其技術特征為：半有襯交流電渣重熔、疊加直流電化學精煉和縱向結晶抽錠三結合的新型電渣精煉裝置及其工藝，它可大幅度地降低電耗，同時可使電渣重熔過程鋼與合金中活潑元素成分不燒損，有效地降低合金中氣體、雜質含量，減小合金顯微鏡析，顯著提高重熔錠質量。

本發明屬于電渣重熔技術，包括電渣重熔方法及其設備。

現有電渣重熔冶金技術對改善鋼與合金質量、提高成材率等方面起到了顯著的推動作用，但是該工藝本身存在著以下三方面不足：

1.電能消耗高，電能有效利用率只達24-44%;

2.合金鋼與合金重熔過程Al、Ti等活潑元素燒損，合金成份不易準確控制;（O）、（N）、（H）等含量低之母材重熔過程它們之含量會被大氣污染而增高。

3.合金鋼（如38CrMoAlA）或高溫合金（如GH37、GH49等）的大斷面電渣錠易出現點狀偏析等缺陷;提高結晶質量與提高生產率存在一定的矛盾。

多年來，冶金界對以上課題分別做了許多研究工作。在降低電耗方面主要是靠合理布置短網、提高填充比、提高渣阻、提高重熔速率來提高電熱利用率，但始終沒有消除占總能耗30-45%渣池熱散失。又如過去多在調整渣系成份、采用保護氣氛、以及GBohler之專利設計的疊加直流電化學控制電渣鋼成份、去氣、去夾雜。但仍未能同時解決以上1、3兩方面的課題。總之至今尚沒有同時綜合解決這些問題的報導。

本發明的目的在于提供一種電渣精煉方法和電渣裝置，在有襯的渣池中重熔電渣時，疊加直流電壓，進行電化學精煉并沿軸向結晶抽錠。使降低電渣能耗的同時，準確地控制合金成份，改善高溫合金、合金鋼及碳素鋼的質量。

圖1示出本方法所用裝置。下面結合附圖對本方法進行詳細描述。

金屬自耗電極4下端插入導電熔渣渣池5中，由電源變壓器10輸出交流電使之熔化，形成金屬熔滴經過渣池精煉過渡到金屬熔池6，通過水冷底座8和水冷銅結晶器1逐漸凝固形成電渣錠7，其特征如下：

1.電渣重熔過程防大氣污染及電化學精煉過程：在通常電渣爐交流電源主回路中附加一整流裝置11，其正極通過非自耗環電極3始終保持渣池處于正電位，而自耗電極和金屬熔池每周波交替處于負電位，使金屬處于陰極保護狀態。

2.促使鋼或合金錠軸向結晶之抽錠節能過程：將通常之電渣爐結晶器縮短為主要對金屬液結晶及錠身冷卻，其高度為其內徑的1～2倍;而渣池取消水冷，四周之主要部分用非自耗環電極外加絕熱材料2保溫，使渣池徑向溫度分布均勻，相應金屬熔池徑向溫差亦減小，熔池呈淺扁平狀，從而促使合金液沿錠縱向結晶。

本發明的非自耗環狀電極可以是石墨質材料或石墨復合材料，為延長使用壽命，其表面可涂以MoSi₂高溫涂層;其上部聯結導電夾頭處應水冷，其下部與結晶器上口應為子母口凸緣聯結配合，并間以高溫絕緣涂層9相互絕緣，這樣結構以利于順利抽錠。

本發明的非自耗環狀電極也可用BN材料做襯里，其外邊放置Al₂O₃或ZrO₂等絕緣材料而獲得大幅度節能效果。

本發明的水冷底座上端面在電渣重熔開始時應能伸入至結晶器中距后者上端面30-50mm，其四周涂以高溫絕緣漆9與結晶器絕緣。此結構可使電渣重熔全過程，包括錠子底部金屬全受到電化學保護和精煉處理。本發明之水冷底座上下升降之抽錠裝置采用短周期間歇移動機構，它可以是電驅動或與電極熔化速率相匹配的機械傳動;間歇移動總周期為10-15秒，每周期停歇與移動時間比為1∶2-3，以利于錠身、渣皮冷卻，改善抽錠質量。