CN101709384A

CN101709384A - 一种提高电渣重熔钢锭质量的新型渣系

Info

Publication number: CN101709384A
Application number: CN200910199575A
Authority: CN
Inventors: 李绍宏; 吴晓春; 谢殷子; 吕广奇
Original assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Current assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Priority date: 2009-11-26
Filing date: 2009-11-26
Publication date: 2010-05-19

Abstract

本发明涉及冶金工程中二次精炼即电渣重熔提高钢锭质量的新型渣系，属冶金金属精炼技术领域。本发明一种能提高电渣重熔钢锭质量的新型渣系，其特征是该渣系具有以下组成成分及质量百分比：CaF₂62～68％，Al₂O₃20～26％，CaCO₃6～8％，Y₂O₃4～8％。熔点低，稳定性好，吸附夹杂物能力强。能使电渣重熔过程钢与合金中活泼元素成分不烧损，能有效地降低合金中气体、夹杂物含量，减小合金显微偏析，因而可显著提高重熔锭质量。

Description

一种提高电渣重熔钢锭质量的新型渣系

技术领域

本发明涉及冶金工程中二次精炼即电渣重熔提高钢锭质量的新型渣系。属冶金工程金属精炼技术领域。

背景技术

电渣重熔(ElectroslagRemelting简称ESR)也叫电渣精炼。它是把转炉、电弧炉或感应炉等冶炼的钢铸造或锻压作为自耗电极(该电极可以是铸造的、锻造的或钢的切头切尾焊成的)，通过熔渣电阻热进行二次重熔使电极熔入渣池、在渣池底金属液结晶而形成铸锭。熔炼之前，在结晶器底盘上放同一钢种的底垫，然后放入碎钢屑和混合好的固态熔剂。熔炼开始，形成熔液后，电极以一定速度上升，熔化的钢液由下而上不断凝固。在熔渣的保护下，钢液被精炼，进行去硫及排除金属夹杂物。

电渣精炼是靠炉渣来完成的，炉渣是电阻发热体，即热源，而且炉渣覆盖钢液，使钢液与大气及结晶器隔开，起到保护钢液的作用，又是除去杂质的和气体的过滤器，从而能达到精炼钢液等目的。冶炼渣料用量大，大概每吨钢达数拾千克。因此渣系和渣量的选择对电渣重熔钢的质量和技术经济指标有很大影响。渣系特性要求较高比电阻，良好流动性、一定碱度和脱硫能力及渣中不含不稳定氧化物和有害杂质等，熔点一般低于冶炼金属150～250℃为宜，炉渣夹杂物界面张力越小越好。

电渣冶金由于产品组织致密、成分均匀、表面光洁，产品使用性能优异、以及生产灵活性、工艺的稳定性、过程可控性、经济的合理性一直处于稳定发展状态。目前常用电渣渣系大多采用CaF₂为基的渣系，生产中主要采用CaF₂-Al₂O₃、CaF₂-CaO二元系，CaF₂-Al₂O₃-CaO-MgO四元渣系等。其中最主要的是CaF₂-Al₂O₃(70∶30)二元渣系。电渣重熔渣能将钢中非金属夹杂物为炉渣所吸收。钢中有害元素(硫、铅、锑、铋、锡)通过钢-渣反应和高温气化能比较有效地去除。液态金属在炉渣覆盖下，基本上避免了再氧化。但同时电渣也有可能成为钢中杂质的来源。在目前电渣重熔技术条件下，渣系配方对电渣重熔钢锭的质量有较大的影响。

发明内容

本发明的目的是在目前电渣重熔技术基础上，提供一种新型的电渣重熔的熔渣配方，以提高电渣锭的质量。

本发明一种提高电渣重熔钢锭质量的新型渣系，其特征在于新型渣系具有以下的组成成分及重量百分比：

CaF₂ 62～70％，

Al₂O₃ 20～26％，

CaCO₃ 6～8％，

Y₂O₃ 4～8％。

本发明一种提高电渣重熔钢锭质量的新型渣系，其特征在于组成成分的最适宜含量为：

CaF₂ 65％，

Al₂O₃ 22％，

CaCO₃ 38％，

Y₂O₃ 5％。

一种提高电渣重熔钢锭质量的新型渣系，其用途及其使用方法如下：首先按上述配方进行配料，得熔渣配合下料。采用常用的设有熔池或熔池的结晶器对作为自耗电极钢锭进行电渣重熔精炼。先使用热渣引燃，即先用熔化渣炉对电渣在1500℃进行熔化，然后注入到自耗电极与结晶器之间，使炉渣覆盖钢锭，而且作为电阻发热体，进行电渣重熔精炼的过程。

上述渣系配方以CaCO₃(62～70％)代替传统CaO，并加入稀土氧化物(Y₂O₃～4-8％)其理论依据和实践经验表明：

1、在精炼过程中，CaF₂、CaCO₃，Al₂O₃等组分可保持适当的高温流动性和表面张力，因此埋弧性能好、升温速度快、电极电耗大幅度降低。

2、加入稀土氧化物(4～8％)可以改变钢中夹杂物的组成、形态、分布和性质，从而改善了钢的各种性能。稀土元素同时具有的脱硫、脱氧、捕氢、变性夹杂及弥散硬化作用，从而使钢的组织和性能得到大大改善。生产实践证明，稀土处理钢是提高钢的质量、开发新品种的有效措施之一。稀土处理工艺所需投资很小，炼钢中不需要另外增加处理时间。稀土加入钢中能够起到净化(脱氧、脱硫)、变质和微合金化作用，能大大减小低熔点杂质的有害影响，是硅钙处理所不能完全替代的。因此在钢中加入稀土，一般能使钢横向冲击韧性提高，同时能提高钢的抗弯性能和耐腐蚀性能，有利于改善钢的热加工性，改善层状撕裂及氢致开裂。

本发明的新型电渣，其熔点低，稳定性好，吸附夹杂物能力强。能使电渣重熔过程钢与合金中活泼元素成分不烧损，能有效地降低合金中气体、夹杂物含量，减小合金显微偏析，故显著提高重熔锭质量。

附图说明

图1为以往常规渣系钢锭退火态金相组织照片。

图2为采用本发明渣系钢锭退火态金相组织照片。

具体实施方式

现将本发明的具体实施例叙述于后。

本实施例采用特定的组成成分及重量百分比如下：

CaF₂ 65％，

Al₂O₃ 22％，

CaCO₃ 8％，

Y₂O₃ 5％。

使用方法如下：

首先按上述配方进行配料，得熔渣配合下料。采用常用的设有熔池或熔池的结晶器对作为自耗电极钢锭进行电渣重熔精炼。先使用热渣引燃，即先用熔化渣炉对电渣在1500℃进行熔化，然后注入到自耗电极与结晶器之间，使炉渣覆盖钢锭，而且作为电阻发热体，进行电渣重熔精炼的过程。

电渣锭检测观察结果

光镜检测观察结果参见附图中的图1和图2。

采用常规渣系进行电渣重熔的钢锭的退火态金相组织如图1所示。图2为采用本发明实施例渣系进行电渣重熔钢锭的退火态金相组织图。由图可见采用本发明渣系的钢锭中液析碳化物明显减小，同时其形状得到更好的球化。因此该渣系对改善钢锭液析碳化物具有较好的效果，对提高钢锭质量作用显著。

Claims

1.一种提高电渣重熔钢锭质量的新型渣系，其特征是该渣系具有以下的组成成分及重量百分含量：

CaF₂ 62～70％

Al₂O₃ 20～26％

CaCO₃ 6～8％

Y₂O₃ 4～8％。

2.如权利1所述的一种提高电渣重熔钢锭质量的新型渣系，其特征在于组成成分的最适宜

含量为：

CaF₂ 65％

Al₂O₃ 22％

CaCO₃ 8％

Y₂O₃ 5％。

3.一种提高电渣重熔钢锭质量的新型渣系，其用途及其使用方法如下：首先按上述配方进行配料，得熔渣配合下料。采用常用的设有熔池或熔池的结晶器对作为自耗电极钢锭进行电渣重熔精炼。先使用热渣引燃，即先用熔化渣炉对电渣在1500℃进行熔化，然后注入到自耗电极与结晶器之间，使炉渣覆盖钢锭，而且作为电阻发热体，进行电渣重熔精炼的过程。