CN111139363B - 一种CrNiMo合金钢的电渣重熔方法 - Google Patents

一种CrNiMo合金钢的电渣重熔方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种CrNiMo合金钢的电渣重熔方法，其步骤包括：按质量百分含量，取用CaF2：60～70％，CaO：5～10％，Al2O3：20～30％，SiO2：0.5～2％充分混匀，得渣料，将其作为电渣重熔过程的渣料对CrNiMo合金钢进行电渣重熔。利用电渣重熔技术，对CrNiMo合金钢进行精炼处理，通过对渣料成分的调整，来实现对CrNiMo合金钢的DS类夹杂物的控制，使得成品CrNiMo合金钢中DS类夹杂物的含量能够控制在0.5级，甚至无DS类夹杂物。

Description

一种CrNiMo合金钢的电渣重熔方法
技术领域
本发明属于合金制造技术领域，具体涉及一种CrNiMo合金钢的电渣重熔方法。
背景技术
金属中的非金属夹杂物对金属材料的性能影响较大，尤其是DS类夹杂物对材料的焊接性能、疲劳性能和耐腐蚀性能影响显著。金属材料中非金属夹杂物的控制一直是炼钢精炼的研究方向之一。
目前，行业内CrNiMo合金钢的精炼普遍采用LF精炼炉和RH真空精炼炉进行，LF和RH精炼工艺在降低钢中的S、P、N、H、O等有害元素，提高钢水纯净度有一定的效果。但是就非金属夹杂物的控制而言，尤其是DS类夹杂物，一般只能控制在1级左右。基于现在日新月异的现代化工业发展，CrNiMo合金钢的1级DS类夹杂物所带来的材料性能逐渐不能满足现代制造业的需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种利用电渣重熔技术，对CrNiMo合金钢进行精炼处理，通过对渣料成分的调整，来实现对DS类夹杂物的控制的CrNiMo合金钢的电渣重熔方法。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种CrNiMo合金钢的电渣重熔方法，其步骤包括：按质量百分含量，取CaF2：60～70％，CaO：5～10％，Al2O3：20～30％，SiO2：0.5～2％充分混匀，将其作为电渣重熔过程的渣料，利用电渣重熔技术，对CrNiMo合金钢进行精炼处理。通过此渣料电渣重熔后的CrNiMo合金钢，其DS类夹杂物的含量能够控制在0.5级，甚至无DS类夹杂物；
所述的渣料，其添加量为：D/6.5～D/6，单位为Kg，所述的D为结晶器直径，单位为mm；当结晶器的直径为Φ620mm，所述的渣料优选添加量为100Kg。
所述的CrNiMo合金钢的电渣重熔方法，其具体步骤包括：
1)熔炼前的准备：
将选用电极锭表面完全打磨，去除氧化皮；假电极焊接在电极锭冒口端，焊接完成后将电极及辅助电极表面焊接珠清理干净，入加热炉烘烤，烘烤温度300±20℃，烘烤时间≥3小时；
选用与电极相同牌号的引锭板，同样入加热炉于300±20℃下烘烤3小时以上；
按质量百分含量，比例为CaF2：60～70％，CaO：5～10％，Al2O3：20～30％，SiO2：0.5～2％，充分将渣料混匀后入加热炉进行烘烤，烘烤温度800±20℃，烘烤时间≥6小时；
2)装炉：
按要求安装结晶器，保证结晶器与底水箱锁紧，没有松动；在结晶器入工位前后分别进行充氩处理，结晶器按要求入工位后，夹持电极入结晶器；
3)熔炼：
待炉内氧气含量低于0.1Wt.％时开始起弧，全程氩气保护；起弧3分钟后加入步骤1)所得混合渣料，渣料使用温度≥600℃，控制合理的加料速度；
熔炼第二阶段熔速控制在9～10Kg/min；
4)出炉：
熔炼完成后，先模冷至少1.5小时，再出炉埋砂进行缓冷，埋砂厚度＞10cm，缓冷至200℃以下时出锭。
有益效果：利用电渣重熔技术，对CrNiMo合金钢进行精炼处理，通过对渣料成分的调整，来实现对CrNiMo合金钢的DS类夹杂物的控制，使得成品CrNiMo合金钢中DS类夹杂物的含量能够控制在0.5级，甚至无DS类夹杂物。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的方法予以进一步地说明，但并不因此而限制本发明。
实施例1
1)熔炼前的准备：
选用Φ500mm的电极锭，电极锭表面需要完全打磨，去除氧化皮；假电极焊接在电极锭冒口端，焊接完成后将电极及辅助电极表面焊接珠清理干净后，入加热炉烘烤，烘烤温度300±20℃，烘烤时间≥3小时；
选用与电极相同牌号的引锭板，切割尺寸为Φ500*30mm，同样入加热炉于300±20℃下烘烤3小时以上；再切割与引锭板相应尺寸的钢圈，钢圈表面进行充分打磨，去除氧化皮，并用工业酒精进行擦拭；
取100Kg的混合渣料，比例为65％CaF2、5％CaO、29％Al2O3、1％SiO2，充分混匀后入加热炉进行烘烤，烘烤温度800±20℃，烘烤时间≥6小时。
准备Φ620mm的结晶器及对应的底水箱，内壁及底水箱表面要求干燥无灰尘，用千叶片将底水箱铜板修磨光滑，用工业酒精擦拭干净后，放置10-30g石墨粉，均匀摊开，再铺上引锭板，要求按引锭板边缘不翘动，与底水箱之间缝隙小于1mm。
2)装炉：
按要求安装结晶器，保证结晶器与底水箱锁紧，没有松动。在结晶器入工位前后分别进行充氩处理，结晶器按要求入工位后，夹持电极入结晶器。检查氩气、水阀及除尘等设备正常，待熔炼。
3)熔炼：
待炉内氧气含量低于0.1％时开始起弧，全程氩气保护。起弧3分钟后加入准备好的渣料，渣料使用温度≥600℃，控制合理的加料速度。
熔炼第二阶段熔速控制在9-10Kg/min。
4)出炉：
熔炼完成后，先模冷1.5小时，再出炉埋砂进行缓冷，埋砂厚度＞10cm，缓冷至200℃以下时出锭。
实施例2
1)熔炼前的准备：
选用Φ500mm的电极锭，电极锭表面需要完全打磨，去除氧化皮；假电极焊接在电极锭冒口端，焊接完成后将电极及辅助电极表面焊接珠清理干净后，入加热炉烘烤，烘烤温度300±20℃，烘烤时间≥3小时；
选用与电极相同牌号的引锭板，切割尺寸为Φ500*30mm，同样入加热炉于300±20℃下烘烤3小时以上；再切割与引锭板相应尺寸的钢圈，钢圈表面进行充分打磨，去除氧化皮，并用工业酒精进行擦拭；
取100Kg的混合渣料，比例为68％CaF2、6％CaO、24％Al2O3、2％SiO2，充分混匀后入加热炉进行烘烤，烘烤温度800±20℃，烘烤时间≥6小时。
准备Φ620mm的结晶器及对应的底水箱，内壁及底水箱表面要求干燥无灰尘，用千叶片将底水箱铜板修磨光滑，用工业酒精擦拭干净后，放置10-30g石墨粉，均匀摊开，再铺上引锭板，要求按引锭板边缘不翘动，与底水箱之间缝隙小于1mm。
2)装炉：
按要求安装结晶器，保证结晶器与底水箱锁紧，没有松动。在结晶器入工位前后分别进行充氩处理，结晶器按要求入工位后，夹持电极入结晶器。检查氩气、水阀及除尘等设备正常，待熔炼。
3)熔炼：
待炉内氧气含量低于0.1％时开始起弧，全程氩气保护。起弧3分钟后加入准备好的渣料，渣料使用温度≥600℃，控制合理的加料速度。
熔炼第二阶段熔速控制在9～10Kg/min。
4)出炉：
熔炼完成后，先模冷1.5小时，再出炉埋砂进行缓冷，埋砂厚度＞10cm，缓冷至200℃以下时出锭。
实施例3
1)熔炼前的准备：
选用Φ500mm的电极锭，电极锭表面需要完全打磨，去除氧化皮；假电极焊接在电极锭冒口端，焊接完成后将电极及辅助电极表面焊接珠清理干净后，入加热炉烘烤，烘烤温度300±20℃，烘烤时间≥3小时；
选用与电极相同牌号的引锭板，切割尺寸为Φ500*30mm，同样入加热炉于300±20℃下烘烤3小时以上；再切割与引锭板相应尺寸的钢圈，钢圈表面进行充分打磨，去除氧化皮，并用工业酒精进行擦拭；
取100Kg的混合渣料，比例为70％CaF2、7％CaO、21.5％Al2O3、1.5％SiO2，充分混匀后入加热炉进行烘烤，烘烤温度800±20℃，烘烤时间≥6小时。
准备Φ620mm的结晶器及对应的底水箱，内壁及底水箱表面要求干燥无灰尘，用千叶片将底水箱铜板修磨光滑，用工业酒精擦拭干净后，放置10-30g石墨粉，均匀摊开，再铺上引锭板，要求按引锭板边缘不翘动，与底水箱之间缝隙小于1mm。
2)装炉：
按要求安装结晶器，保证结晶器与底水箱锁紧，没有松动。在结晶器入工位前后分别进行充氩处理，结晶器按要求入工位后，夹持电极入结晶器。检查氩气、水阀及除尘等设备正常，待熔炼。
3)熔炼：
待炉内氧气含量低于0.1％时开始起弧，全程氩气保护。起弧3分钟后加入准备好的渣料，渣料使用温度≥600℃，控制合理的加料速度。
熔炼第二阶段熔速控制在9～10Kg/min。
4)出炉：
熔炼完成后，先模冷1.5小时，再出炉埋砂进行缓冷，埋砂厚度＞10cm，缓冷至200℃以下时出锭。
实施例1-3精炼CrNiMo合金钢，其DS类夹杂物检测结果如下：
Figure BDA0002318490600000071
Figure BDA0002318490600000081

Claims (4)

1.一种CrNiMo合金钢的电渣重熔方法，其步骤包括：按质量百分含量，取CaF2：60～70％，CaO：5～10％，Al2O3：20～30％，SiO2：0.5～2％充分混匀，得渣料，将其作为电渣重熔过程的渣料，利用电渣重熔技术，对CrNiMo合金钢进行精炼处理；
所述的渣料，其添加量为：D/6.5～D/6，单位为Kg，所述的D为结晶器直径，单位为mm；
当结晶器的直径D为Φ620mm时，所述的渣料添加量为100Kg；
所述的CrNiMo合金钢的电渣重熔方法，其具体步骤包括：
1)熔炼前的准备：将选用电极锭表面完全打磨，去除氧化皮；假电极焊接在电极锭冒口端，焊接完成后将电极及辅助电极表面焊接珠清理干净，入加热炉烘烤；
选用与电极相同牌号的引锭板，入加热炉烘烤；
按质量百分含量，取CaF2：60～70％，CaO：5～10％，Al2O3：20～30％，SiO2：0.5～2％，充分混匀后入加热炉进行烘烤；
2)装炉：按要求安装结晶器，保证结晶器与底水箱锁紧，没有松动；在结晶器入工位前后分别进行充氩处理，结晶器按要求入工位后，夹持电极入结晶器；
3)熔炼：待炉内氧气含量低于0.1Wt.％时开始起弧，全程氩气保护；起弧3分钟后加入步骤1)所得渣料，渣料使用温度≥600℃，控制加料速度；
4)出炉：熔炼完成后，先模冷至少1.5小时，再出炉埋砂进行缓冷，埋砂厚度＞10cm，缓冷至200℃以下时出锭。
2.根据权利要求1所述的一种CrNiMo合金钢的电渣重熔方法，其特征在于：步骤1)中，所述的电极及辅助电极表面焊接珠清理干净，加热炉烘烤，烘烤温度300±20℃，烘烤时间≥3小时；
所述的引锭板，入加热炉烘烤烘烤温度300±20℃，烘烤时间≥3小时。
3.根据权利要求1所述的一种CrNiMo合金钢的电渣重熔方法，其特征在于：步骤1)中，所述的渣料充分混匀后入加热炉进行烘烤，烘烤温度800±20℃，烘烤时间≥6小时。
4.根据权利要求1所述的一种CrNiMo合金钢的电渣重熔方法，其特征在于：步骤3)中，所述的熔炼过程，第二阶段熔速控制在9～10Kg/min。
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