CN104561569A - 一种用于电渣重熔用渣制备及使用工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电渣冶金技术领域，特别涉及一种电渣重熔用渣的制备及使用工艺，首先将萤石粉、氧化铝粉及石灰块按重量百分比分别为5-30％：30-50％：30-50％的比例制备为预熔渣；化渣时先加萤石粉，待萤石粉加完后，结晶器内已有渣池，交替缓慢加入氧化铝粉及石灰。本发明提供了一种既满足工艺要求成本又得以控制的利用自炼预熔渣合成所用渣料的电渣重熔用渣的制备及使用工艺。
Description
技术领域
本发明属于电渣冶金技术领域，特别涉及一种电渣重熔用渣的制备及使用工艺。
背景技术
电渣重熔用渣的主要成分为CaF2、CaO、MgO、A12O3及SiO2等，所使用的工业原料为萤石、石灰、镁砂、氧化铝、石英砂。常用渣根据生产工艺不同可分为两种类型：一种是简单混合型，另一种是预熔型。简单混合型是将精炼渣所需的各种原料直接按比例配成。其原料具有来源广泛、价格低廉等优点，但其中一些工业原料尤其石灰容易和空气中的水分发生反应而形成含氢化合物，在电渣重熔过程中容易引起钢锭增氢、增氧。预熔型精炼渣具有成分均匀、性能稳定，储存时不吸水，粉尘少，对环境污染小等明显优点，但渣料预先熔化及破碎等工艺流程导致生产成本较高。国外大量使用预熔渣进行电渣重熔生产，而国内电渣冶金企业由于成本的压力使用预熔渣较少。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足提供一种既满足工艺要求成本又得以控制的利用自炼预熔渣合成所用渣料的电渣重熔用渣的制备及使用工艺。
本发明的技术方案产生的积极效果如下：一种用于电渣重熔用渣制备及使用工艺，首先将萤石粉、氧化铝粉及石灰块按重量百分比分别为5-30％：30-50％：30-50％的比例制备为预熔渣；化渣时先加萤石粉，待萤石粉加完后，结晶器内已有渣池，交替缓慢加入氧化铝粉及石灰。
在熔炼预熔渣之前，在底铜板上铺上电渣重熔常用护锭板，把导电渣放置于护锭板中心位置，四周围围上萤石粉。
熔炼预熔渣过程中采用干空气、氮气或氩气保护重熔。
在化渣过程中连续或者间断加入金属铝粒/条作为脱氧剂，去除渣中的不稳定氧化物，加入量为每吨渣料1Kg铝粒/条。
化渣前期采用石墨电极化渣，待渣料化清后采用金属电极精炼20~40分钟。
金属电极不允许采用无磁或者15MnNiCrMoV类型的高锰钢金属电极，而采用NAK80或者38CrMoAl类型的高铝钢金属电极。
本发明的技术方案产生的积极效果如下：首先将萤石粉、氧化铝粉及石灰块按重量百分比分别为20％：40％：40％的比例制备为预熔渣，电渣重熔时用预熔渣按一定比例替代三元或多元渣系中的石灰部分，利用自炼预熔渣在多元渣系电渣重熔时可按照其中CaO含量加入一定比例合成所用渣料，避免了CaO与大气中的水分直接接触吸潮，达到既可以满足技术要求而又降低生产成本的效果；化渣时先加萤石粉，待萤石粉加完后，结晶器内已有渣池，交替缓慢加入氧化铝粉及石灰，可有效减少渣液发泡。
将预熔渣在采用多元渣系电渣重熔时按照其中CaO含量加入一定比例合成所用渣料，重新配比为所需比例的渣系进行电渣重熔，有效解决了该渣系存在的增氢增氧的缺点。
熔炼预熔渣过程中可采用干空气、氮气或氩气保护重熔，大大降低炉气中的含湿量，使预熔渣中含氢、氧量降至最低。
前期准备过程中，在底铜板上铺上电渣重熔常用护锭板即可，把导电渣放置于护锭板中心位置，四周围围上适量的萤石粉，防止导电渣化完后损伤底铜板。
起弧采用石墨电极冷起弧，加渣料时先加入萤石粉，待萤石粉加完后，交替缓慢加入氧化铝粉及石灰，防止渣料把炉膛全盖死。
在化渣过程中连续或者间断加入金属铝粒/条作为脱氧剂，利用金属铝的活泼性还原渣中的不稳定氧化物，铝作为金属元素中最活泼的元素，其还原性最强，作为脱氧剂脱氧效果最好。
化渣前期采用石墨电极化渣，待渣料化清后采用金属电极精炼20~40分钟，可以避免石墨电极长时间化渣带来的渣料增碳问题。金属电极不允许采用无磁、15MnNiCrMoV等高锰钢金属电极，而优先采用NAK80、38CrMoAl等高铝钢金属电极，以防止高锰钢金属电极中的锰元素还原进入渣中，导致后续电渣重熔产品中由于增锰导致元素出格。
具体实施方式
一种用于电渣重熔用渣制备及使用工艺，预熔1000kg渣料，渣料由200kg萤石粉、400kg氧化铝粉和400kg石灰块构成，渣料在化渣前烘烤干燥，其中萤石在不小于600℃下烘烤4小时后，在不小于200℃保温，随用随取；氧化铝和石灰在不小于680℃下烘烤4小时后，在不小于200℃保温，随用随取。把导电渣放置于护锭板中心位置，四周围围上适量的萤石粉，防止导电渣化完后损伤底铜板。起弧采用石墨电极冷起弧，加渣料时先加入萤石粉，待形成渣池后加入部分氧化铝粉（加入量约为总重量400kg的三分之一），待熔化后交替加入石灰及余下的氧化铝粉，防止渣料把炉膛全盖死。渣料大部分化清过程采用氩气保护，并按渣量的1%加入铝粉/条脱氧，去除渣中的不稳定氧化物。之后采用NAK80金属电极化渣20—40分钟，若采用金属电极的冒口化渣，则电极坯冒口端的残渣应清理干净，并在重熔时加铝粉100克/5分钟脱氧。冷却后将预熔渣破碎成块状，再在不小于600℃下烘烤4小时后，在不小于200℃保温，随用随取。
电渣重熔30CrNi3MoVA钢种时采用CaF2 63％，Al2O3 30％，CaO 5％，SiO2 2％的渣系配比，渣料为380kg，在氩气保护气氛下电渣重熔。配渣分别采用以下三种工艺：工艺一，简单组合：CaF2：240Kg、Al2O3：114Kg 、CaO：19 Kg 、SiO2：7Kg ；工艺二，部分预熔（本实施例）：CaF2：230Kg、 Al2O3：95Kg、244预熔渣：48 Kg 、SiO2：7Kg ；工艺三，全部预熔：CaF2：240Kg、 Al2O3：114Kg 、CaO ：19 Kg、SiO2：7Kg 全部预熔后再破碎使用，重熔后成品中气体含量分析结果见表1：
表1：采用以上三种工艺制得的30CrNi3MoVA成品气体含量表
从上表可以看出：
1、工艺一渣系所生产的电渣锭H含量可控制在1.5ppm以下，O含量可控制在30ppm以下。工艺二和工艺三渣系所生产的电渣锭H含量可控制在1.0ppm以下，O含量可控制在20ppm以下。采用后两种工艺渣系电渣重熔所得产品的气体含量控制水平明显优于采用工艺一渣系电渣重熔所得产品的气体含量控制水平，工艺二与工艺三渣系电渣重熔所得产品的气体含量控制水平基本相同；
2、工艺二的渣系成本比工艺三的渣系成本降低了1750元/t。
结论：与工艺一和工艺三相比，本发明实施例所采用的工艺二提供一种既满足工艺要求又降低生产成本要求的渣系制备及使用方法。
Claims (6)
1.一种用于电渣重熔用渣制备及使用工艺，其特征在于：首先将萤石粉、氧化铝粉及石灰块按重量百分比分别为5-30％：30-50％：30-50％的比例制备为预熔渣，化渣时先加萤石粉，待萤石粉加完后，结晶器内已有渣池，交替缓慢加入氧化铝粉及石灰。
2.根据权利要求1所述的一种用于电渣重熔用渣制备及使用工艺，其特征在于：在熔炼预熔渣之前，在底铜板上铺上电渣重熔常用护锭板，把导电渣放置于护锭板中心位置，四周围围上萤石粉。
3.根据权利要求1所述的一种用于电渣重熔用渣制备及使用工艺，其特征在于：熔炼预熔渣过程中采用干空气、氮气或氩气保护重熔。
4.根据权利要求1所述的一种用于电渣重熔用渣制备及使用工艺，其特征在于：在化渣过程中连续或者间断加入金属铝粒/条作为脱氧剂，去除渣中的不稳定氧化物，加入量为每吨渣料1Kg铝粒/条。
5.根据权利要求1所述的一种用于电渣重熔用渣制备及使用工艺，其特征在于：化渣前期采用石墨电极化渣，待渣料化清后采用金属电极精炼20~40分钟。
6.根据权利要求5所述的一种用于电渣重熔用渣制备及使用工艺，其特征在于：金属电极不允许采用无磁或者15MnNiCrMoV类型的高锰钢金属电极，而采用NAK80或者38CrMoAl类型的高铝钢金属电极。
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