CN105274350A

CN105274350A - 电渣重熔引弧剂及其制备该引弧剂的装置和使用方法

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Publication number: CN105274350A
Application number: CN201510719067.5A
Authority: CN
Inventors: 张江涛; 高永亮; 胡士廉; 田雨江; 孙国进; 胡俊
Original assignee: Chinese Academy of Ordnance Science Ningbo Branch
Current assignee: China Weapon Science Academy Ningbo Branch; Chinese Academy of Ordnance Science Ningbo Branch
Priority date: 2015-10-29
Filing date: 2015-10-29
Publication date: 2016-01-27

Abstract

本发明涉及一种电渣重熔引弧剂，引弧剂成分及重量百分含量为：C：0.0025～2％，Al：0～2％，Si：0～5％，P：0～0.5％，S：0～0.3％，Mg：0～0.02％，Ti：0～0.3％，V：0～0.3％，Cr：0～35％，Ni：0～40％，Mo：0～10％，Co：0～5％，Cu：0～5％，N：0～1.5％，H：0～1％，余量为Fe，本发明还提供一种制备该引弧剂的装置和使用方法，及其制备该引弧剂的装置和使用方法，与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的引弧剂与电极成分相同，可以从所需熔炼的电极上直接切削加工而成，不会造成二次污染，另外，本发明制备引弧剂块的装置，通过将引弧剂屑放入容置腔内，利用压装组件压装成块，具有结构简单，成型快的特点，可广泛用于电渣重熔炉的固态起弧工艺。

Description

电渣重熔引弧剂及其制备该引弧剂的装置和使用方法

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稳定渣池的电渣重熔引弧剂及其制备该引弧剂的装置和使用方法。

背景技术

电渣重熔是电流通过熔渣时产生热量来提纯金属的一种熔炼方法。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，提纯金属并获得纯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稳定渣池。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TiO₂粉、CaF₂粉、CaO粉，并经混合后高温熔炼形成。从该种引弧剂的制作方法上来看，因其需要高温熔炼，冷却破碎等工序，故其劳动强度大，且能造成二次污染，以及能源浪费，同时制作成本较高，据统计，制作该种引弧剂，将原料成本和制造成本包括在内，每百公斤引弧剂成本在700元以上；而从其原料所含成分来看，因传统引弧剂采用TiO₂粉作为主料，致使引弧剂中Ti的含量相对较高，故该种引弧剂不适用冶炼对Ti要求较低的钢种，另一个问题是，上述引弧剂因本身材质原因，长期保存容易变质失效，进而造成资源的浪费。在现有技术中，一种改进的引弧剂是由碳粉和二氟化钙混合物构成，该种引弧剂虽然不含有钛元素，可用于冶炼低钛钢种，但由于碳粉和二氟钙混合后粘合性能不好，使该种引弧剂达不到预定效果。为了解决上述问题，通常采用玻璃油作为粘合剂，以增加碳粉和二氟化钙混合物的粘结性能，但该种引弧剂的成本较高，且也不易长期保存。因此，为了不造成二次污染，还需要对电渣重熔引弧剂作进一步的改进。

发明内容

本发明所要解决的一个技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种不易造成二次污染的电渣重熔引弧剂。

本发明所要解决的另一个技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种制备上述电渣重熔引弧剂的装置。

本发明所要解决的又一个技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种使用上述电渣重熔引弧剂的装置来制备电渣重熔引弧剂的方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该电渣重熔引弧剂，其特征在于：引弧剂成分及重量百分含量为：

C：0.0025～2％，Al：0～2％，Si：0～5％，P：0～0.5％，S：0～0.3％，Mg：0～0.02％，Ti：0～0.3％，V：0～0.3％，Cr：0～35％，Ni：0～40％，Mo：0～10％，Co：0～5％，Cu：0～5％，N：0～1.5％，H：0～1％，余量为Fe。

作为优选，引弧剂成分及重量百分含量为：

C：0.0025～1％，Al：0～2％，Si：0～2％，P：0～0.5％，S：0～0.03％，Mg：0～0.01％，Ti：0～0.03％，V：0～0.03％，Cr：0～35％，Ni：0～40％，Mo：0～8％，Co：0～5％，Cu：0～5％，N：0～1.5％，H：0～1％，余量为Fe。

本发明提供一种制备电渣重熔引弧剂的装置，其特征在于包括有

底板；

容置腔，设置于所述底板上以容纳所述引弧剂的碎屑，该空置腔由呈半弧形的第一挡壁和第二挡壁相对接形成，所述第一挡壁和第二挡壁之间的间隙两侧均还设置有能调节容置腔外围大小的调节机构；

压装组件，设置在所述容置腔的上方，用于将所述引弧剂的碎屑压制成块。

压装组件的选择有多种，如，所述压装组件包括压块和气缸，所述压块的大小与容置腔的外围大小相适应，所述压块能在气缸的作用下向下运动。

还可以为，所述压装组件为千金顶，且所述底板上设置有支架，所述支架包括有横梁，在外力的作用下千金顶的活塞杆能向所述横梁的方向移动，并在千金顶的活塞杆抵于支架横梁的状态下，千金顶能将所述引弧剂的碎屑压制成块。

所述容置腔内适配有与该容置腔外围大小相适应的垫片。在压装的过程中，先将引弧剂的碎屑装入容置腔内，再利用垫片压在碎屑上方，最后利用压装组件将碎屑压制成块，通过垫片的作用能够将压装组件的压力更加均匀地施加给碎屑。

进一步地，所述调节机构包括分别设置在所述第一挡壁和第二挡壁上的第一凸耳和第二凸耳，且所述第一凸耳和第二凸耳之间均设置有螺纹孔，一限位螺丝螺纹连接在该螺纹孔内且其头部卡在所述第一凸耳或第二凸耳外。通过调节适配在第一凸耳和第二凸耳螺纹孔中的限位螺丝，以调节第一挡壁和第二挡壁之间的间隙，从而最终调节容置腔外围的大小。

本发明还提供了一种使用电渣重熔引弧剂的装置制备电渣重熔引弧剂的方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)调节，利用所述调节机构调节所述容置腔的外围大小；

(2)装模，向步骤(1)中的所述容置腔内填充引弧剂的碎屑；

(3)压装，利用所述压装组件装将步骤(2)中容置腔的引弧剂的碎屑压制成块；

(4)包装，取出步骤(3)中被压制成块的引弧剂，再用铝箔纸包裹，待用；

(5)采用由金属自耗电极、结晶器、石棉垫圈和底水箱组成的电渣炉，在电极和结晶器之间连接电压可调的电源；在熔炼前，于结晶器内底放置起弧垫板，再在起弧垫板和电极之间放置由步骤(4)制成的引弧剂并置于起弧垫板的中间位置，放于结晶器底水箱上即可使用。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的引弧剂与电极成分相同，可以从所需熔炼的电极上直接切削加工而成，解决了现有的引弧剂中钛元素的含量较高，在冶炼无钛钢及低钛钢时容易发生增钛的问题，且引弧剂本身成分不含有钛，引弧剂成分与电极成分相同，则不会造成二次污染，另外，本发明制备引弧剂块的装置，通过将引弧剂屑放入容置腔内，利用压装组件压装成块，具有结构简单，成型快的特点，使用时于结晶器内底放置起弧垫板，再在起弧垫板和电极之间放置引弧剂即可引弧熔炼，使用过程中起弧效果好，生产成本低，制作时间短，制作方法简单还能减少钢锭底部的切除量，对提高钢锭质量和成品率有明显效果的电渣引燃剂，可广泛用于电渣重熔炉的固态起弧工艺。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例中容置腔以及设置在容置腔中调节机构的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

本发明的电渣重熔引弧剂，引弧剂成分及重量百分含量为：

C：2％，Al：2％，Si：5％，P：0.5％，S：0.3％，Mg：0.02％，Ti：0.3％，V：0.3％，Cr：35％，Ni：40％，Mo：10％，Co：5％，Cu：5％，N：1.5％，H：1％，余量为Fe。

实施例2

本发明的电渣重熔引弧剂，引弧剂成分及重量百分含量为：

C：0.0025％，Al：1％，Si：2％，P：0.2％，S：0.2％，Mg：0.01％，Ti：0.2％，V：0.2％，Cr：25％，Ni：30％，Mo：5％，Co：3％，Cu：4％，N：1.0％，H：0.5％，余量为Fe。

实施例3

如图1～2所示，本制备电渣重熔引弧剂的装置包括有底板1以及设置在底板1上以容纳引弧剂的碎屑的容置腔2，该空置腔由呈半弧形的第一挡壁21和第二挡壁22相对接形成，第一挡壁21和第二挡壁22之间的间隙两侧均还设置有能调节容置腔2外围大小的调节机构3，在本实施例中，调节机构3包括分别设置在第一挡壁21和第二挡壁22上的第一凸耳31和第二凸耳32，且第一凸耳31和第二凸耳32之间均设置有螺纹孔，一限位螺丝7螺纹连接在该螺纹孔内且其头部71卡在第一凸耳31或第二凸耳32外，通过调节适配在第一凸耳31和第二凸耳32螺纹孔中的限位螺丝7，以调节第一挡壁21和第二挡壁22之间的间隙，从而最终调节容置腔2外围的大小，且在容置腔2内适配有与容置腔2外围大小相适应的垫片6，当容置腔2内填充着引弧剂碎屑时，再利用垫片6压在碎屑上方，最后利用压装组件4将碎屑压制成块，通过垫片6的作用能够将压装组件4的压力更加均匀地施加给碎屑；而压装组件4为千金顶，且底板1上设置有支架5，支架5包括有横梁51，在外力的作用下如手柄，千金项的活塞杆能向横梁51的方向移动，并在千金项的活塞杆抵于支架5横梁51的状态下，千金顶能向容置腔2内填充着的引弧剂碎屑提供向下的力从而最终将引燃剂的碎屑压制成块。

实施例4

与实施例3中的结构基本相同，唯一的区别就在于压装组件4的结构不同，压装组件4包括压块和气缸，压块的大小与容置腔2的外围大小相适应，压块能在气缸的作用下向下运动，从而最终将引燃剂的碎屑压制成块。

实施例5

使用如实施例3中的电渣重熔引弧剂的装置制备电渣重熔引弧剂的方法，包括如下步骤：

(1)调节，利用调节机构3调节容置腔2的外围大小；

(2)装模，向步骤(1)中的容置腔2内填充引弧剂的碎屑；

(3)压装，利用压装组件4装将步骤(2)中容置腔2的引弧剂的碎屑压制成块；

在利用该引弧剂起弧时，首先将引弧剂放入电渣重熔炉内，然后用手动的方式将电渣重熔炉内的起始电压调整到25伏，并逐渐将电压升高到35伏，电流从0安培逐渐升高到5千安培，且在手动调整电流电压工序的过程中，当操作者看到电渣重熔炉内有弧光时，立刻往电渣重熔炉内添加熔渣，以将弧光掩盖，而当人工调节的电压升高到35伏，电流升高到5千安培时，转入自动控制。现有电渣重熔炉的自动控制系统一般是采用微机控制的。由于电渣重熔炉的自动控制系统属于现有技术，所以，本实施例中没有给出自动控制系统的具体结构和控制方案。

实施例6

使用如实施例4中的电渣重熔引弧剂的装置制备电渣重熔引弧剂的方法，包括如下步骤：

(1)调节，利用调节机构3调节容置腔2的外围大小；

(2)装模，向步骤(1)中的容置腔2内填充引弧剂的碎屑；

(3)压装，利用压装组件4装将步骤(2)中容置腔2的引弧剂碎屑压制成块；

Claims

1.一种电渣重熔引弧剂，其特征在于：引弧剂成分及重量百分含量为：

2.根据权利要求1所述的电渣重熔引弧剂，其特征在于：引弧剂成分及重量百分含量为：

3.一种制备如权利要求1或2所述的电渣重熔引弧剂的装置，其特征在于包括有

底板(1)；

容置腔(2)，设置于所述底板(1)上以容纳所述引弧剂的碎屑，该空置腔由呈半弧形的第一挡壁(21)和第二挡壁(22)相对接形成，所述第一挡壁(21)和第二挡壁(22)之间的间隙两侧均还设置有能调节容置腔(2)外围大小的调节机构(3)；

压装组件(4)，设置在所述容置腔(2)的上方，用于将所述引弧剂的碎屑压制成块。

4.根据权利要求3所述的制备电渣重熔引弧剂的装置，其特征在于所述压装组件(4)包括压块和气缸，所述压块的大小与容置腔(2)的外围大小相适应，所述压块能在气缸的作用下向下运动。

5.根据权利要求3所述的制备电渣重熔引弧剂的装置，其特征在于所述压装组件(4)为千金顶，且所述底板(1)上设置有支架(5)，所述支架(5)包括有横梁(51)，在外力的作用下千金顶的活塞杆能向所述横梁(51)的方向移动，并在千金顶的活塞杆抵于支架(5)横梁(51)的状态下，千金顶能将所述引弧剂的碎屑压制成块。

6.根据权利要求4或5所述的制备电渣重熔引弧剂的装置，其特征在于所述容置腔(2)内适配有与该容置腔(2)外围大小相适应的垫片(6)。

7.根据权利要求6所述的制备电渣重熔引弧剂的装置，其特征在于所述调节机构(3)包括分别设置在所述第一挡壁(21)和第二挡壁(22)上的第一凸耳(31)和第二凸耳(32)，且所述第一凸耳(31)和第二凸耳(32)之间均设置有螺纹孔，一限位螺丝(7)螺纹连接在该螺纹孔内且其头部(71)卡在所述第一凸耳(31)或第二凸耳(32)外。

8.一种使用如权利要求3所述的电渣重熔引弧剂的装置制备电渣重熔引弧剂的方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)调节，利用所述调节机构(3)调节所述容置腔(2)的外围大小；

(2)装模，向步骤(1)中的所述容置腔(2)内填充引弧剂的碎屑；

(3)压装，利用所述压装组件(4)装将步骤(2)中容置腔(2)的引弧剂的碎屑压制成块；