CN105567989A - 洁净电渣钢的冶炼方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种洁净电渣钢的冶炼方法，所述的冶炼方法：选用∮240～350规格坯料作为冶炼用电极；选用∮350～500规格电渣冶炼结晶器；选用焦炭作为起弧剂；冶炼电流控制在9200～12500A，电压控制在67～80V；选用四元渣系CaF2、Al2O3、CaO与MgO；使用Ar气对炉口进行保护冶炼；冶炼时间为8～16h，模冷时间为40～95min。采用本发明的洁净电渣钢的冶炼方法，能够将电渣锭中的非金属夹杂物控制在：粗系A、B≤0.5级，C≤0.5级，D≤0.5级，且A+B+C+D≤2级；细系A、B≤0.5级，C≤0.5级、D≤1级，且A+B+C+D≤2级；DS夹杂物不大于1.0级，P含量≤0.010％，S含量≤0.006％，电渣锭H含量≤2.5ppm，O含量≤40ppm、0.030％≤N含量≤0.070％。

Description

洁净电渣钢的冶炼方法
技术领域
本发明涉及电渣重熔领域，具体涉及一种洁净电渣钢的冶炼方法。
背景技术
随着钢铁行业的发展，电渣钢市场竞争激烈，用户对电渣钢产品洁净度要求越来越高。目前，国内某些项目所用的电渣锭对非金属夹杂物、P、S含量、气体H、O、N有严格要求。采用目前传统的生产方法生产的电渣锭，无法达到用户对洁净电渣钢的要求。
目前，国内生产的电渣钢生产出非金属夹杂物，粗系A、B、C、D在0.5～1.5级，且A+B+C+D≤3级；细系A、B、C、D在0.5～1.5级，且A+B+C+D≤3级；DS夹杂物往往大于1.0级。要做到粗系A、B≤0.5级，C≤0.5级，D≤0.5级，且A+B+C+D≤2级；细系A、B≤0.5级，C≤0.5级、D≤1级，且A+B+C+D≤2级；DS夹杂物不大于1.0级较为困难。而且同时还要将电渣钢的P含量控制在≤0.010％范围，S含量控制在≤0.006％范围，电渣锭中的H≤2.5ppm，O≤40ppm、0.030％≤N≤0.070％，十分困难。
采用本发明的洁净电渣钢的冶炼方法，通过在电渣冶炼过程中控制填充比、合适渣系，渣量、冶炼过程氩气保护、电渣冶炼过程分阶段脱氧等方式，能够解决上述难题，能将电渣锭中的非金属夹杂物控制在如下水平：粗系A、B≤0.5级，C≤0.5级，D≤0.5级，且A+B+C+D≤2级；细系A、B≤0.5级，C≤0.5级、D≤1级，且A+B+C+D≤2级；DS夹杂物不大于1.0级，P含量≤0.010％，S含量≤0.006％，电渣锭H≤2.5ppm，O≤40ppm、0.030％≤N≤0.070％的高要求的洁净电渣锭。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种洁净电渣钢的冶炼方法。
考虑到现有技术的上述问题，根据本发明公开的一个方面，本发明采用以下技术方案：
一种洁净电渣钢的冶炼方法，所述的冶炼方法包括以下步骤：
选用∮240～350规格坯料作为冶炼用电极；
选用∮350～500规格电渣冶炼结晶器；
选用焦炭作为起弧剂；
冶炼电流控制在9200～12500A，电压控制在67～80V；
选用四元渣系CaF2、Al2O3、CaO与MgO；
使用Ar气对炉口进行保护冶炼；
冶炼时间为8～16h，模冷时间为40～95min。
为了更好地实现本发明，进一步的技术方案是：
当选用∮390～500规格电渣冶炼结晶器时，在冶炼的过程加入Al粉。
更进一步的技术方案：所述加入Al粉的速度为1～2g/min。
更进一步的技术方案：所述的四元渣系还包括SiO2、H2O、P、S。
更进一步的技术方案：所述的四元渣系的总质量为48～120kg。
更进一步的技术方案：所述的四元渣系在使用前先在700～900℃温度下烘烤6～10h。
更进一步的技术方案：所述使用的Ar气压力为0.05～0.1Mpa。
与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：
采用本发明的洁净电渣钢的冶炼方法，通过在电渣冶炼过程中控制填充比、合适渣系，渣量、冶炼过程氩气保护、电渣冶炼过程分阶段脱氧等方式，能够将电渣锭中的非金属夹杂物控制在：粗系A、B≤0.5级，C≤0.5级，D≤0.5级，且A+B+C+D≤2级；细系A、B≤0.5级，C≤0.5级、D≤1级，且A+B+C+D≤2级；DS夹杂物不大于1.0级，P含量≤0.010％，S含量≤0.006％，电渣锭H含量≤2.5ppm，O含量≤40ppm、0.030％≤N含量≤0.070％。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
生产∮350锭型，P91电渣锭。
使用3吨电渣炉，采用∮240规格，P91坯料，将表面氧化物砂磨干净。采用CaF2：Al2O3：CaO：MgO：SiO2：H2O：P：S＝45：30：22：1：1.5：0.2：0.005：0.003的渣系，重量48kg，700℃烘烤6h，冶炼电压67～72V，电流9200～10000A，采取Ar气对炉口进行Ar气保护冶炼，Ar气使用压力为0.05Mpa。冶炼完毕后，埋入沙坑72小时。出坑后进入退火炉退火，退火过程升温速度≤50℃/h，在850℃保温12小时，降温速度≤30℃/h，在680℃保温30小时，降温到200℃出炉。
电渣锭钢有害元素及气体检验结果见表1，非金属夹杂物见表2。
表1
取样位置 P％ S％ H％ O％ N％
上部 0.009 0.001 0.00008 0.0035 0.030
下部 0.008 0.003 0.000065 0.0028 0.042
表2
实施例2
生产∮390锭型，P91电渣锭。
使用3吨电渣炉，采用∮280规格，P91坯料，将表面氧化物砂磨干净。采用CaF2：Al2O3：CaO：MgO：SiO2：H2O：P：S＝45：30：22：1：1.5：0.2：0.005：0.003的渣系，重量54kg，800℃烘烤7h，冶炼电压73～78V，电流12000～12500A，采取Ar气对炉口进行Ar气保护冶炼，Ar气使用压力为0.08Mpa。电渣重熔过程加入Al粉，加入Al粉的速度为1g/min。冶炼完毕后，埋入沙坑72小时。出坑后进入退火炉退火，退火过程升温速度≤50℃/h，在850℃保温12小时，降温速度≤30℃/h，在680℃保温30小时，降温到200℃出炉。
电渣锭钢有害元素及气体检验结果见表3，非金属夹杂物见表4。
表3
取样位置 P％ S％ H％ O％ N％
上部 0.009 0.003 0.00012 0.0027 0.045
下部 0.010 0.005 0.00015 0.0019 0.042
表4
实施例3
生产∮450锭型，P91电渣锭。
使用3吨电渣炉，采用∮310规格，P91坯料，将表面氧化物砂磨干净。采用CaF2：Al2O3：CaO：MgO：SiO2：H2O：P：S＝44：31：22：0.5：1.5：0.2：0.005：0.003的渣系，重量86kg，800℃烘烤8h，冶炼电压76～78V，电流12000～12500A，采取Ar气对炉口进行Ar气保护冶炼，Ar气使用压力为0.08Mpa。重熔过程加入Al粉，电渣烧正常至交换第二支电极后熔化20min时间内，按1.6g/min加入Al粉；交换第二支电极后熔化20min以后，则按2g/min加入Al粉。冶炼完毕后，埋入沙坑84小时。出坑后进入退火炉退火，退火过程升温速度≤50℃/h，在850℃保温13小时，降温速度≤30℃/h，在680℃保温30小时，降温到200℃出炉。
电渣锭钢有害元素及气体检验结果见表5，非金属夹杂物见表6。
表5
取样位置 P％ S％ H％ O％ N％
上部 0.009 0.004 0.00015 0.0028 0.047
下部 0.008 0.003 0.00015 0.0029 0.043
表6
实施例4
生产∮500锭型，P91电渣锭。
使用3吨电渣炉，采用∮350规格，P91坯料，将表面氧化物砂磨干净。采用CaF2：Al2O3：CaO：MgO：SiO2：H2O：P：S＝44：31：22：1.0：1.5：0.2：0.005：0.003的渣系，重量120kg，900℃烘烤10h，冶炼电压77～80V，电流12000～12500A，采取Ar气对炉口进行Ar气保护冶炼，Ar气使用压力为0.09Mpa。重熔过程加入Al粉：电渣烧正常至交换第二支电极后熔化20min时间内，按1.6g/min加入Al粉；交换第二支电极后熔化20min以后，则按2g/min加入Al粉。冶炼完毕后，埋入沙坑84小时。出坑后进入退火炉退火，退火过程升温速度≤50℃/h，在850℃保温13小时，降温速度≤30℃/h，在680℃保温36小时，降温到200℃出炉。
电渣锭钢有害元素及气体检验结果见表7，非金属夹杂物见表8。
表7
取样位置 P％ S％ H％ O％ N％
上部 0.009 0.004 0.00005 0.0037 0.047
下部 0.009 0.006 0.00005 0.0029 0.046
表8
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。
除上述以外，还需要说明的是，在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (7)

1.一种洁净电渣钢的冶炼方法，其特征在于：所述的冶炼方法包括以下步骤：
选用∮240～350规格坯料作为冶炼用电极；
选用∮350～500规格电渣冶炼结晶器；
选用焦炭作为起弧剂；
冶炼电流控制在9200～12500A，电压控制在67～80V；
选用四元渣系CaF2、Al2O3、CaO与MgO；
使用Ar气对炉口进行保护冶炼；
冶炼时间为8～16h，模冷时间为40～95min。
2.根据权利要求1所述的洁净电渣钢的冶炼方法，其特征在于：当选用∮390～500规格电渣冶炼结晶器时，在冶炼的过程加入Al粉。
3.根据权利要求2所述的洁净电渣钢的冶炼方法，其特征在于：所述加入Al粉的速度为1～2g/min。
4.根据权利要求1所述的洁净电渣钢的冶炼方法，其特征在于：所述的四元渣系还包括SiO2、H2O、P、S。
5.根据权利要求4所述的洁净电渣钢的冶炼方法，其特征在于：所述的四元渣系的总质量为48～120kg。
6.根据权利要求5所述的洁净电渣钢的冶炼方法，其特征在于：所述的四元渣系在使用前先在700～900℃温度下烘烤6～10h。
7.根据权利要求1所述的洁净电渣钢的冶炼方法，其特征在于：所述使用的Ar气压力为0.05～0.1Mpa。
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