CN104726721A - 一种电渣引燃剂及其制造方法 - Google Patents

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杨保中
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Abstract

本发明公开了一种电渣引燃剂及其制造方法，用于电渣重熔技术中引燃重熔渣料建立电渣，引燃剂原料组分及重量百分含量为，萤石粉：25~35%，硅石粉：2~12%，石墨电极粉：30~40%，生石灰粉：1~11%，水玻璃：18~28%制造方法包括以下工艺步骤，混合干粉，根据各原料的重量百分比含量和模具的容纳量，混合均匀后得混合干粉；和泥装模，向混合干粉中添加水玻璃，搅拌至无干粉，将搅拌均匀的混合物装入模具捣紧压实；吹气脱模，向模具中吹入CO2，停止吹气后脱模，得引燃剂块；低温烘干；本发明的引燃剂在使用过程中起弧效果好，不会产生增钛效应，引燃剂制造过程无需高温熔炼。

Description

一种电渣引燃剂及其制造方法
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，特别是一种用于电渣重熔技术提纯金属的过程中引燃重熔渣料建立电渣的引燃剂及其制造方法。
背景技术
电渣重熔是电流通过熔渣时产生高等级热作模具钢的一种熔炼方法。在自耗电极熔化、金属液滴形成、滴落过程中，钢渣之间发生的一系列物理化学反应，从而去除钢中的非金属夹杂及有害元素，提纯金属并获得洁净组织均匀致密的钢锭。引燃剂又称导电渣、引弧渣、引弧剂，用于引燃重熔渣料建立电渣。由于固态渣料不能导电，在电渣重熔时需要采用导电渣引弧发热使周围渣料熔化达到化渣的目的。
传统电渣重熔引弧剂采用钛白粉、萤石粉、生石灰粉，按一定比例混合后高温熔炼制成。这种引弧剂中钛的含量相对较高，在生产模具钢和低钛钢产品时会出现氮化钛夹杂的情况，而且这种引弧剂制作过程需要高温熔炼，冷却破碎，不仅工艺繁琐，工作量大，而且会产生污染和能源浪费，同时制作成本较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种电渣引燃剂及其制造方法，引燃剂在使用过程中起弧效果好，不会产生增钛效应，引燃剂制造过程无需高温熔炼。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
一种电渣引燃剂，引燃剂原料组分及重量百分含量为，
萤石粉：25~35%，硅石粉：2~12%，石墨电极粉：30~40%，生石灰粉：1~11%，新型卤水：18~28%。
本发明的进一步改进在于：引燃剂原料组分及重量百分含量为，
萤石粉：28~32%，硅石粉：5~9%，石墨电极粉：33~37%，生石灰粉：3~7%，新型卤水：21~25%。
一种电渣引燃剂的制造方法，包括以下工艺步骤，
（1）混合干粉，根据各原料的重量百分比含量和模具的容纳量，按照比例称量萤石粉、硅石粉、石墨电极粉、生石灰粉，混合均匀后得混合干粉；
（2）和泥装模，向混合干粉中添加新型卤水，搅拌至无干粉，将搅拌均匀的混合物装入模具捣紧压实；
（3）吹气脱模，向模具中吹入CO2气体，停止吹气后脱模，得引燃剂块；
（4）低温烘干。
本发明的进一步改进在于：所述步骤（3）中吹气时间为20~30分钟。
本发明的进一步改进在于：所述步骤（4）中烘干温度为400~500℃，烘干时间为120~150分钟。
由于采用上述技术方案，本发明所产生的有益效果在于：
本发明的电渣引燃剂，在使用过程中起弧效果好，生产成本低，制作时间短，制作方法简单；生产制造过程中无需高温熔炼，只需要低温烘烤，热量损失小，能充分利用热能，不会造成能源浪费，减少生产成本；同时本制造方法成材率高，减少废渣的产生，完成后外形规整美观。
本发明的电渣引燃剂，在其原料组分中，萤石粉的主要成分为CaF2，CaF2能降低难熔物质的熔点、黏度和表面张力，促进炉渣流动，使渣和金属很好分离，CaF2的电导率也较高，有适当的电阻，和石墨电极粉按合适的比例配合能够将引燃剂调节到合适的导电率。硅石粉的主要成分为SiO2，SiO2可以改变杂质的形态，由铝酸盐变为硅酸盐，可以降低渣的熔点，提高渣的高温塑性，在引燃剂成型以后起到保护的作用，方便引燃剂的存储。石墨电极粉提高导电率。生石灰粉的主要成分为CaO，CaO可增大渣的碱度，在引燃启动的时候还能降低启动的声响。水玻璃为硅酸钠溶液，能起到粘合剂的作用，有利于引燃剂塑型。引燃剂中不含钛元素，不会产生增钛效应，有利于模具钢、低钛钢的钛含量控制。
本发明的电渣引燃剂的制造方法制作过程无需高温熔炼，成本低，不会造成环境污染与能源浪费。低温烘烤无热损，成材率可达到99%以上，且外形规整一致。
混合干粉可使各组分充分混合，使引燃剂内部更各组分含量更加均匀。和泥装模能够保障本发明制作完成后外观规整，不易松散。向模具中吹入CO2气体可使引燃剂块硬化定型，同时中和引燃剂的碱性。低温烘干，除去引燃剂块的水分，使引燃剂块能够充分硬化。烘干温度为400~500℃，在此温度范围内烘干的效率较高。烘干时间为120~150分钟，烘干时间太少除水分的效果不好，水分含量过高会影响储存，影响使用。
具体实施方式
本发明的一种电渣引燃剂，引燃剂原料组分及重量百分含量为，
萤石粉：25~35%，硅石粉：2~12%，石墨电极粉：30~40%，生石灰粉：1~11%，新型卤水：18~28%。
各原料中，萤石粉中CaF2含量≥96%；硅石粉中SiO2含量≥95%；石墨电极粉中C含量≥99%；生石灰粉中CaO含量≥90%；以上物料均为固体颗粒，各物料的粒径直径大小为1 ~5mm。水玻璃的密度范围是1.36～1.50g/cm3。
引燃剂中各原料组分的重量百分含量可以优选为，
萤石粉：28~32%，硅石粉：5~9%，石墨电极粉：33~37%，生石灰粉：3~7%，新型卤水：21~25%。
本发明还包括一种电渣引燃剂的制造方法，包括以下工艺步骤，
（1）混合干粉，根据各原料的重量百分比含量和模具的容纳量，按照比例称量萤石粉、硅石粉、石墨电极粉、生石灰粉，混合均匀后得混合干粉；
（2）和泥装模，向混合干粉中添加新型卤水，搅拌至无干粉，将搅拌均匀的混合物装入模具捣紧压实；
（3）吹气脱模，向模具中吹入CO2气体，吹气时间为20~30分钟，停止吹气后脱模，得引燃剂块；
（4）低温烘干，烘干温度为400~500℃，烘干时间为120~150分钟。
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：
实施例1
本实施例中，引燃剂的原料组分及重量百分含量为，
萤石粉：35%，硅石粉：12%，石墨电极粉：34%，生石灰粉：1%，新型卤水：18%。
该引燃剂的制造方法为：
（1）混合干粉，根据各原料的重量百分比含量和模具的容纳量，按照比例称量萤石粉、硅石粉、石墨电极粉、生石灰粉，混合均匀后得混合干粉。
（2）和泥装模，向混合干粉中添加新型卤水，搅拌至无干粉，手握混合物刚好抱团，将搅拌均匀的混合物装入模具捣紧压实。
（3）吹气脱模，向模具中吹入CO2气体，吹气时间为20分钟，停止吹气后脱模，得引燃剂块。
（4）低温烘干，烘干温度为400℃，烘干时间为150分钟。
采用电焊机测试能否起弧导电，合格率为98%。
实施例2
本实施例中，引燃剂的原料组分及重量百分含量为，
萤石粉：25%，硅石粉：2%，石墨电极粉：40%，生石灰粉：11%，新型卤水：22%。
该引燃剂的制造方法为：
（1）混合干粉，根据各原料的重量百分比含量和模具的容纳量，按照比例称量萤石粉、硅石粉、石墨电极粉、生石灰粉，混合均匀后得混合干粉。
（2）和泥装模，向混合干粉中添加新型卤水，搅拌至无干粉，手握混合物刚好抱团，将搅拌均匀的混合物装入模具捣紧压实。
（3）吹气脱模，向模具中吹入CO2气体，吹气时间为30分钟，停止吹气后脱模，得引燃剂块。
（4）低温烘干，烘干温度为500℃，烘干时间为120分钟。
采用电焊机测试能否起弧导电，合格率为98.5%。
实施例3
本实施例中，引燃剂的原料组分及重量百分含量为，
萤石粉：30%，硅石粉：2%，石墨电极粉：40%，生石灰粉：10%，新型卤水：18%。
该引燃剂的制造方法为：
（1）混合干粉，根据各原料的重量百分比含量和模具的容纳量，按照比例称量萤石粉、硅石粉、石墨电极粉、生石灰粉，混合均匀后得混合干粉。
（2）和泥装模，向混合干粉中添加新型卤水，搅拌至无干粉，手握混合物刚好抱团，将搅拌均匀的混合物装入模具捣紧压实。
（3）吹气脱模，向模具中吹入CO2气体，吹气时间为27分钟，停止吹气后脱模，得引燃剂块。
（4）低温烘干，烘干温度为430℃，烘干时间为145分钟。
采用电焊机测试能否起弧导电，合格率为99%。
实施例4
本实施例中，引燃剂的原料组分及重量百分含量为，
萤石粉：30%，硅石粉：7%，石墨电极粉：35%，生石灰粉：5%，新型卤水：23%。
该引燃剂的制造方法为：
（1）混合干粉，根据各原料的重量百分比含量和模具的容纳量，按照比例称量萤石粉、硅石粉、石墨电极粉、生石灰粉，混合均匀后得混合干粉。
（2）和泥装模，向混合干粉中添加新型卤水，搅拌至无干粉，手握混合物刚好抱团，将搅拌均匀的混合物装入模具捣紧压实。
（3）吹气脱模，向模具中吹入CO2气体，吹气时间为25分钟，停止吹气后脱模，得引燃剂块。
（4）低温烘干，烘干温度为450℃，烘干时间为130分钟。
采用电焊机测试能否起弧导电，合格率为100%。
本电渣引燃剂的使用方法：引燃启动是指建立高温液态渣池的过程，本发明适用于固态启动，固态启动是指在水冷结晶器内进行化渣，结晶器组装前，将电渣引燃剂放在护锭板中间，周围用适量小于5mm的颗粒渣料围住，结晶器入位组装后，将金属电极下降送入结晶器内，当带电的电极端部与引燃剂接触后，由于电阻热使引燃剂熔化，继而引燃重熔渣料，形成高温液态渣池，完成引燃启动。
本发明的电渣引燃剂的制造方法成材率高，减少废渣的产生，完成后外形规整美观。本发明的起弧效果好，生产成本低，制作时间短，制作方法简单；生产制造过程中无需高温熔炼，只需要低温烘烤，热量损失小，能充分利用热能，不会造成能源浪费，减少生产成本；同时本制造方法成材率高，减少废渣的产生，完成后外形规整美观；本发明中不含钛元素，不会产生增钛效应，有利于模具钢、低钛钢的钛含量控制。

Claims (5)

1.一种电渣引燃剂，其特征在于：引燃剂原料组分及重量百分含量为，
萤石粉：25~35%，硅石粉：2~12%，石墨电极粉：30~40%，生石灰粉：1~11%，水玻璃：18~28%。
2.根据权利要求1所述的一种电渣引燃剂，其特征在于：引燃剂原料组分及重量百分含量为，
萤石粉：28~32%，硅石粉：5~9%，石墨电极粉：33~37%，生石灰粉：3~7%，水玻璃：21~25%。
3.一种如权利要求1或2任一项所述的电渣引燃剂的制造方法，其特征在于：包括以下工艺步骤，
（1）混合干粉，根据各原料的重量百分比含量和模具的容纳量，按照比例称量萤石粉、硅石粉、石墨电极粉、生石灰粉，混合均匀后得混合干粉；
（2）和泥装模，向混合干粉中添加水玻璃，搅拌至无干粉，将搅拌均匀的混合物装入模具捣紧压实；
（3）吹气脱模，向模具中吹入CO2气体，停止吹气后脱模，得引燃剂块；
（4）低温烘干。
4.根据权利要求3所述的一种电渣引燃剂的制造方法，其特征在于：所述步骤（3）中吹气时间为20~30分钟。
5.根据权利要求3所述的一种电渣引燃剂的制造方法，其特征在于：所述步骤（4）中烘干温度为400~500℃，烘干时间为120~150分钟。
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