CN103938064A - 用于生产拉拔细丝用高碳钢的电渣重熔工艺 - Google Patents

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郑亚旭
薛正学
郭保善
姜方
都郢祁
林鹏
张治广
翟进坡
李军
赵铮铮
冯忠贤
王宁涛
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Abstract

本发明公开了一种用于生产拉拔细丝用高碳钢的电渣重熔工艺，其采用抽锭式电渣炉，所述抽锭式电渣炉采用T型结晶器，采用下述重量配比的渣料：SiO210～20％，CaO20～30％，CaF250～60％；所述电渣重熔的熔速为330～390kg/h。本方法采用不含Al2O3的低碱度三元渣系；这种三元渣系熔点较低、渣阻小；采用与之相匹配的熔速避免了熔池热量不足和电渣锭表面质量差等问题。本方法使用不含Al2O3的低碱度渣系，在与之匹配的熔速下，利用气氛保护抽锭式电渣炉生产出满足拉拔细丝用高碳钢对夹杂物尺寸和成分的要求。本方法所得高碳钢中大尺寸夹杂物的含量少，无新的不变形夹杂物生成，具有杂质少、洁净度高、拉拔不易断丝的特点。

Description

用于生产拉拔细丝用高碳钢的电渣重熔工艺
技术领域
本发明属于电渣重熔精炼技术领域，尤其是一种用于生产拉拔细丝用高碳钢的电渣重熔工艺。 
背景技术
采用T型结晶器的电渣炉，使用大断面电极生产9米长的小方坯，从而达到直接轧制线材的目的。这种电渣炉属于新型快速电渣重熔炉，可参考利用的资料非常少，重熔工艺需要全新的摸索。 
抽锭式电渣炉要求炉渣有一定的高温塑性，拉坯时对坯壳起到支撑和润滑作用，另外拉拔细丝用的高碳钢对钢的洁净度要求极高，且不能存在不变形的铝酸盐类大颗粒夹杂物，否则拉拔时极易断丝，因此自耗电极采用硅脱氧工艺。传统电渣重熔大多采用SiO2-CaO-CaF2-Al2O3四元渣系，但是该四元渣系会造成钢中的酸溶铝含量升高，极易形成不变形的铝酸盐类夹杂物。 
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种有效去除电极中的大尺寸夹杂物且不形成新的不变形夹杂物的用于生产拉拔细丝用高碳钢的电渣重熔工艺。 
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：采用抽锭式电渣炉，所述抽锭式电渣炉采用T型结晶器，其采用下述重量配比的渣料：SiO2 10～20％，CaO 20～30％，CaF2 50～60％；所述电渣重熔的熔速为330～390kg/h。 
优选的，熔速为360～390kg/h。 
本发明所述电渣重熔采用间歇式的抽锭方式，抽锭速度为3～5mm/3s，保护气氛为氮气或氩气。 
优选的，保护气氛为氩气。 
本发明所述高碳钢钢种成分的重量配比为：C 0.79～0.86%，Si 0.15～0.35%，Mn 0.30～0.60%，P≤0.030%，S≤0.030%，余量铁以及不可避免的杂质。 
传统电渣重熔渣系中都含有一定量的Al2O3，但为了使电渣重熔有效去除电极中的大尺寸夹杂物且不形成新的不变形夹杂物，渣中不能含有Al2O3，否则钢中的酸溶铝含量升高，极易形成不变形的铝酸盐类夹杂物；而渣中加入少量SiO2，可以降低渣的熔点，提高渣的高温塑性，使铸锭表面光洁，而且也能降低渣的电导率；SiO2的加入还可以改变钢中夹杂物的形态，由铝酸盐夹杂变为硅酸盐夹杂，使钢材易于加工变形。因此，本发明采用不含Al2O3的低碱度三元渣系；这种三元渣系熔点较低、渣阻小，但易引起熔池热量不足和电渣锭表面质量差等问题；因此，本发明采用与之相匹配的熔速，以避免上述情况发生。 
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明使用不含Al2O3的低碱度渣系，在与之匹配的熔速下，利用气氛保护抽锭式电渣炉生产出满足拉拔细丝用高碳钢对夹杂物尺寸和成分的要求。本发明所得高碳钢中大尺寸夹杂物的含量少，无新的不变形夹杂物生成，具有杂质少、洁净度高、拉拔不易断丝的特点。 
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。 
实施及对比例：本用于生产拉拔细丝用高碳钢的电渣重熔工艺采用下述具体工艺步骤。 
（1）本电渣重熔工艺采用T型结晶器的抽锭式电渣炉，采用的高碳钢钢种成分见表1，具体试验方案见表2。 
表1：高碳钢钢种成分（wt%） 
表2：试验方案
本电渣重熔工艺采用间歇式的抽锭方式，抽锭速度为3～5mm/3s，实际抽锭速度根据熔速的变化系统自动调整；保护气氛可以使用N2或Ar气，拉拔细丝用的高碳钢要求氮含量尽量低，以降低拉拔过程中产生的加工硬化，所以最好使用Ar气进行气氛保护。每炉的气氛保护工艺参数相同，见表3。
表3：抽锭电渣炉气氛保护工艺参数 
（2）试验结果：将电渣重熔后的160mm×160mm×9000mm的方坯直接轧制成Ф5.5mm的盘条，对盘条中的夹杂物尺寸进行检验，检验标准如下：
取盘条样24cm，连续切割成12个2cm的试样，然后检测每个试样纵面最大夹杂物尺寸，以12个试样最大夹杂物尺寸的平均值作为该批盘条的夹杂物指标。夹杂物检测结果见表4。
表4：夹杂物检测结果 
从表4中可以看出方案C的10和11炉次的夹杂物结果明显优于其他炉次。由此可见，本电渣重熔工艺生产的两炉夹杂物尺寸最小，效果最好。
（3）拉拔效果：采用本电渣重熔工艺分别试验3炉，检验夹杂物尺寸并进行拉拔Ф0.10mm细丝试验。 
细丝拉拔工艺流程：盘条预处理—大拉—中丝热处理—中拉—电镀—湿拉（φ0.10mm成品丝）。记录第一次断丝时的拉拔长度，结果见表5。 
表5：拉拔试验结果 
从表5可以看出，本电渣重熔工艺的拉拔效果都较好，都达到了3000km以上不断丝。

Claims (5)

1.一种用于生产拉拔细丝用高碳钢的电渣重熔工艺，其采用抽锭式电渣炉，所述抽锭式电渣炉采用T型结晶器，其特征在于，采用下述重量配比的渣料：SiO2 10～20％，CaO 20～30％，CaF2 50～60％；所述电渣重熔的熔速为330～390kg/h。
2.根据权利要求1所述的用于生产拉拔细丝用高碳钢的电渣重熔工艺，其特征在于：所述的熔速为360～390kg/h。
3.根据权利要求1所述的用于生产拉拔细丝用高碳钢的电渣重熔工艺，其特征在于：所述电渣重熔采用间歇式的抽锭方式，抽锭速度为3～5mm/3s，保护气氛为氮气或氩气。
4.根据权利要求3所述的用于生产拉拔细丝用高碳钢的电渣重熔工艺，其特征在于：所述保护气氛为氩气。
5.根据权利要求1－4任意一项所述的用于生产拉拔细丝用高碳钢的电渣重熔工艺，其特征在于，所述高碳钢钢种成分的重量配比为：C 0.79～0.86%，Si 0.15～0.35%，Mn 0.30～0.60%，P≤0.030%，S≤0.030%，余量铁以及不可避免的杂质。
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