CN103231029B - 一种大断面自耗电极的浇注方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大断面自耗电极的浇注方法，其要求是：电极坯为锥台形，下端的直径小于上端的直径，高度为2000——6000mm；锭模的长度大于电极坯38—42mm，锭模上口内径815—835 mm；下口内径805—825 mm；钢锭的钢种是S44SY，H13，TSM166的任一种；浇注方法包括下述依次的步骤：Ⅰ浇注温度：比液相线温度高60-80℃,浇注时采用氩封保护，锭模温度为50～100℃；Ⅱ浇注保护渣用复合渣保护浇注，加入量加入量15.6—16.4kg/支；Ⅲ<b/>帽口浇注至帽口重量的0.64—0.70时，轻轻加入发热剂，加入量11.8—12.2 kg/支；Ⅳ<b/>浇注锭身的浇注时间16′—19′：帽口的浇注时间7′—10′。本大断面自耗电极的浇注方法减少了轧制或锻造工序，降低了生产成本。

Description

一种大断面自耗电极的浇注方法

技术领域

本发明涉及一种大断面自耗电极的浇注方法。

背景技术

在使用电渣锭生产大断面的护环时，要求钢锭的横截面积要大，为生产大断面的钢锭，需要大断面的自耗电极，通常生产大断面的自耗电极采用轧制或锻造生产，消耗的能量较高。为降低成本，采用了短流程工艺，利用锭模直接浇注的方法生产电极坯。由于直接浇注电极坯的浇注工艺与传统钢锭的浇注工艺不同，需开发一种适合电极坯的浇注工艺。

发明内容

为了克服现有大断面自耗电极的浇注方法的上述不足，本发明提供一种浇注成本低的大断面自耗电极的浇注方法。

本发明的机理是钢液在液体冷却过程中和液固相变过程中体积要发生收缩，如果钢液冷却成固体后上方没有足够的液体填充，则钢锭中会出现缩孔。为了实现较好地填充，通常情况下，将模子设计成上大下小型，锥度（ 上口半径减下口半径除以锭高）为3-5%。且上面有一个帽口。但是这种模子一个最大的缺陷是上下横截面积不同，如采用这种模子注下的钢锭作为自耗电极使用，在电渣重熔过程中充填系数会有较大的变化，造成冶炼过程的不稳定。为了让电渣重熔过程稳定，设计了新型的浇注电极坯锭模，该模子选用的锥度较小，大约为0.2%，这样使得上口和下口大小基本相同，可保证在电渣重熔过程中工艺稳定。

锭模的参考规格见下：

上口内径   825mm;      下口内径  815 mm;

帽高  300 mm；  锭高  2300；

高径比  2.8。

注：高径比为钢锭高度除以钢锭的平均直径。

钢锭的理论重量为9.22吨。

在浇注一般钢锭时为了实现更好地填充，防止出现深的缩孔，需规定锭身浇注时间和帽口浇注时间。同理，在本次设计的钢锭浇注中，为了防止出现缩孔，也规定了锭身浇注时间和帽口浇注时间，大断面电渣炉用浇注电极坯浇注时间见1。

表1  大断面电渣炉用浇注电极坯浇注时间

	锭   身	帽   口
			一   盘	16′-19′	7′-10′
二   盘	8′-10 ′	5′-8′

本大断面自耗电极的浇注方法的要求与步骤是：

其要求是：

电极坯为锥台形，下端的直径小于上端的直径，高度为2000——6000mm；

锭模的长度大于电极坯38—42mm，锭模上口内径  815—835 mm；下口内径   805—825 mm；

高径比为电极坯高度除以电极坯的平均直径，一般为2.6—3.0。

钢锭的理论重量为8.82—9.62吨，钢锭的钢种是S44SY，H13，TSM166的任一种。

浇注方法包括下述依次的步骤：

Ⅰ浇注温度：比液相线温度高60-80℃,浇注时采用氩封保护，锭模温度为50～100℃。

Ⅱ浇注保护渣用复合渣保护浇注，加入量15.6—16.4kg/支；

Ⅲ  帽口浇注至帽口重量的0.64—0.70时，轻轻加入发热剂，加入量11.8—12.2 kg/支。

Ⅳ  浇注

锭身的浇注时间    16′—19′：

帽口的浇注时间    7′—10′。

上述的大断面自耗电极的浇注方法可用于单盘浇注，还可用于两盘浇注。在现场条件允的情况下，尽量采用一盘浇注；如果钢水量较多，一盘浇注无法满足要求，则采用两盘浇注。浇注完一盘后，接着浇注另一盘。

另一盘的浇注方法包括下述依次的步骤：

Ⅴ  浇注温度：比液相线温度高60-80℃,浇注时采用氩封保护，锭模温度为50～100℃。

Ⅵ浇注保护渣用复合渣保护浇注，加入量15.6—16.4kg/支；

Ⅶ帽口浇注至帽口重量的0.64—0.70时，轻轻加入发热剂（FZ-1），加入量11.8—12.2 kg/支。

Ⅷ  浇注

锭身的浇注时间    8′—10′：

帽口的浇注时间    5′—8′。

上述的大断面自耗电极的浇注方法，其特征是所述的浇注保护渣用复合渣的名称为XZ-CZ；发热剂的名称是FZ-1。

有益效果

（1）减少了轧制或锻造工序，节约了成本。

（2）由于减少了工序，缩短了电极坯的准备时间。

（3）焊接时只锯切一端即可，使用方便。

具体实施方式

 下面结合实施例详细说明本发明的具体实施方式，但本发明的具体实施方式不局限于下述的实施例。

实施例

本实施例采用电炉冶炼＋LF炉精炼＋VD脱气工艺冶炼了一炉S44SY，采用大断面电极坯浇注。

LF炉精炼结束后化学成分的质量百分比为：

C   0.44%；  Si   0.22%；    Mn  0.77%；   P  0.011%；  S   0.001%；

Cr   0.20%；  Ni  0.19%；    Cu  0.01%；  Al   0.013%；V  0.06；

其余为Fe与不可避免的杂质。

VD脱气后出钢温度为1560℃。底吹氩弱搅拌15分钟，每分钟吹氩流量0.5-2.5Nm³，以钢液不裸露为准，然后进行浇注。采用两盘浇注，第一盘为3支锭模，第二盘为3支锭模。

本实施例浇注的具体要求与步骤如下：

锭模的规格如下:

上口内径   825；   下口内径    815；

锭　高     2300；   帽高    300；   高径比    2.8 。

其中高径比为钢锭高度除以钢锭的平均直径；单位mm。

钢锭的理论重量为9.22吨。

   本实施例分两盘浇注。

Ⅰ  先浇注第一盘

  浇注温度1560℃，采用氩封保护，锭模温度为74℃。

Ⅱ  浇注保护渣用复合渣保护浇注，加入量16.0kg/支；

Ⅲ  帽口（钢水重量的11.03%作为帽口大断面锭型有帽口）浇注至2/3时（以行车上电子秤显示钢水浇注量达3×9.013吨时注：有帽口的锭型在浇注帽口时观察钢液面的高度），轻轻加入发热剂，加入量12.0 kg/支。

Ⅳ  浇注：

锭身的浇注时间是    16′30〞；   帽口的浇注时间是   9′30〞；

   第一盘锭身总重量：25.5 吨；    锭身单重量：8.5吨

帽口总重量   2.61吨；    帽口单重量：0.87吨。

Ⅴ 再浇注第二盘

  浇注温度1560℃（浇注温度1560℃，注：在第一盘浇注前测温，第二盘一般不测温度），采用氩封保护，锭模温度为73℃。

Ⅵ  浇注保护渣用复合渣保护浇注，加入量16.0kg/支；

Ⅶ帽口浇注至2/3时（以行车上电子秤显示钢水浇注量达3×9.013吨时注：有帽口的锭型在浇注帽口时观察钢液面的高度），轻轻加入发热剂，加入量12.0 kg/支。

Ⅷ  浇注时间如下：

锭身    9′；      帽口   6′20〞。

第二盘锭身总重量：  25.500  吨；  锭身单重量： 8. 50吨

帽口总重量：       2.64吨；    帽口单重量：  0.88吨。

说明 总重量小数点后保留3位有效数字，单重量小数点后保留2位有效数字。

浇注完后到将钢锭脱模后退火，型材厂锯切300mm后进行电渣重熔，一切正常，满足用户要求。钢锭侧表面光滑，切面较平，易于焊接，冶炼过程中没有出现掉快现象。

本实施例用的浇注保护渣用复合渣的名称为XZ-CZ；发热剂的名称是FZ-1。

Claims (2)

1.一种大断面自耗电极的浇注方法，其要求是：

电极坯为锥台形，下端的直径小于上端的直径，高度为2000——6000mm；

锭模的长度大于电极坯38—42mm，锭模上口内径  815—835 mm；下口内径   805—825 mm；

钢锭的钢种是S44SY，H13的任一种；

浇注方法包括下述依次的步骤：

Ⅰ浇注温度：比液相线温度高60-80℃,浇注时采用氩封保护，锭模温度为50～100℃；

Ⅱ浇注保护渣用复合渣保护浇注，加入量15.6—16.4kg/支；

Ⅲ  帽口浇注至帽口重量的0.64—0.70时，轻轻加入发热剂，加入量11.8—12.2 kg/支；

Ⅳ  浇注

锭身的浇注时间    16′—19′

帽口的浇注时间    7′—10′。

2.根据权利要求1所述的大断面自耗电极的浇注方法，其特征是：在步骤Ⅳ浇注后，接着浇注另一盘，包括下述依次的步骤：

Ⅴ  浇注温度：比液相线温度高60-80℃,浇注时采用氩封保护，锭模温度为50～100℃；

Ⅵ浇注保护渣用复合渣保护浇注，加入量15.6—16.4kg/支；

Ⅶ帽口浇注至帽口重量的0.64—0.70时，轻轻加入发热剂，加入量11.8—12.2 kg/支；

Ⅷ  浇注

锭身的浇注时间    8′—10′

帽口的浇注时间    5′—8′。