CN111394591A - 一种电渣重熔高温合金用渣系及使用方法 - Google Patents

一种电渣重熔高温合金用渣系及使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电渣重熔高温合金用渣系及使用方法，渣系的化学成分包括CaF2，Al2O3，MgO，SiO2，其中所述CaF2的重量百分比为31.5‑37.0%，所述Al2O3的重量百分比为20.0‑27.5%，所述CaO的重量百分比为17.5‑24.0%，所述MgO的重量百分比为21.0‑27.5%，所述SiO2的重量百分比为2.0‑4.5%。本发明在实施过程中渣系的熔点相对较低，且在渣系的重熔过程中更加稳定，硫磷含量也较少。

Description

一种电渣重熔高温合金用渣系及使用方法
技术领域
本发明涉及高温合金冶炼技术领域,特别涉及一种电渣重熔高温合金用渣系及使用方法。
背景技术
高温合金是指能够在高温条件下使用，并具有优异的耐高温性质，且硬度较大的合金。
现有的高温合金用渣系，其熔点大多较高，不利于渣系的重熔，且在渣系重熔过程中，渣系不够稳定。且在渣系冶炼后，其内的硫磷含量较高，而硫磷含量越高对高温合金的性能影响也越大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电渣重熔高温合金用渣系及使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电渣重熔高温合金用渣系，渣系的化学成分包括CaF2，Al2O3，MgO，SiO2，其中所述CaF2的重量百分比为31.5-37.0％，所述Al2O3的重量百分比为20.0-27.5％，所述CaO的重量百分比为17.5-24.0％，所述MgO的重量百分比为21.0-27.5％，所述SiO2的重量百分比为2.0-4.5％；还包括有微量的磷和硫；所述渣系的熔化温度为1100-1300摄氏度，且在1500摄氏度时，所述渣系的黏度在0.38-0.45Pa·s之间，在1500摄氏度时，所述渣系的电导率在2.0-2.5Ω-1·cm-1之间。
优选的，所述CaF2的重量百分比为32.0％，所述Al2O3的重量百分比为22.5％，所述CaO的重量百分比为18.0％，所述MgO的重量百分比为24.5％，所述SiO2的重量百分比为3.0％。
优选的，所述CaF2的重量百分比为36.0％，所述Al2O3的重量百分比为20.5％，所述CaO的重量百分比为19.0％，所述MgO的重量百分比为22.5％，所述SiO2的重量百分比为2.0％。
优选的，所述CaF2的重量百分比为34.5％，所述Al2O3的重量百分比为24.0％，所述CaO的重量百分比为18.0％，所述MgO的重量百分比为21.5％，所述SiO2的重量百分比为2.0％。
一种电渣重熔高温合金用渣系的使用方法，取所述渣系，按照如下步骤进行，第一步，渣系融合，所述渣系融合的具体步骤为，将上述组分混合在一起，使得各个组分融化，融合温度控制在1200-1300摄氏度之间，将融化后的各个组分搅拌均匀，充分混合后使其冷却至室温。
第二步，渣系预热，渣系预热的具体操作为，取混合后的渣系放置在烘烤炉内，将烘烤炉内的温度每次升高200摄氏度，且每升温一次，炉内保持此温度1-2个小时，当炉内温度达到800-850摄氏度时，停止升温。
第三步，高温烘烤，高温烘烤的具体步骤，在炉内温度达到800-950摄氏度时，保温不小于2小时，且将渣系保存在800-850摄氏度范围内，随时取用。
第四步，冶炼，冶炼的具体步骤，取高温烘烤后的渣系，放置在引弧盒内，然后通电，且电压在35-40V之间，电流在6000-6500A。
优选的，所述第一步与第四步在氩气环境中进行，且氩气的流速在8NL/min。
在冶炼之前，可以将混合后的渣系进行破碎，且破碎后的颗粒保持在5-15mm之间。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中所公开的渣系能够再重熔的时候，使得合金的纯度更高，有效的减少了硫、磷杂质的含量，且使得渣系较低的熔点，在重熔的过程中，相对于现有的渣系来说，可以减少能源的使用，减少了使用成本。
2、通过高温烘烤，可以在渣系烘烤后，在对渣系进行重熔时，使得渣系的重熔过程更加稳定，且经过本方法中的高温烘烤步骤，渣系经冶炼后，硫磷含量明显减少。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明提供一种电渣重熔高温合金用渣系及使用方法技术方案：渣系的化学成分包括CaF2，Al2O3，MgO，SiO2，其中
CaF2的重量百分比为31.5-37.0％，
Al2O3的重量百分比为20.0-27.5％，
CaO的重量百分比为17.5-24.0％，
MgO的重量百分比为21.0-27.5％，
SiO2的重量百分比为2.0-4.5％。
还包括有微量的磷和硫。
上述的渣系按照如下步骤进行，第一步高温烘烤，烘烤温度在800±30℃，且烘烤时间在6-10个小时，第二步，渣系冶炼制得目标产品。
一种电渣重熔高温合金用渣系的使用方法，第一步，渣系融合；第二步，渣系预热；第三步，高温烘烤；第四步，冶炼。
所述渣系融合的具体步骤为，将上述组分混合在一起，使得各个组分融化，融合温度控制在1200-1300摄氏度之间，将融化后的各个组分搅拌均匀，充分混合后使其冷却至室温。
渣系预热的具体操作为，取混合后的渣系放置在烘烤炉内，将烘烤炉内的温度每次升高200摄氏度，且每升温一次，炉内保持此温度1-2个小时，当炉内温度达到800-850摄氏度时，停止升温。
高温烘烤的具体步骤，在炉内温度达到800-950摄氏度时，保温不小于2小时，且将渣系保存在800-850摄氏度范围内，随时取用。
冶炼的具体步骤，取高温烘烤后的渣系，放置在引弧盒内，然后通电，且电压在35-40V之间，电流在6000-6500A。
所述第一步与第四步在氩气环境中进行，且氩气的流速在8NL/min。
在本实施例中，制得的渣系其熔点为1100-1180摄氏度，且在1500摄氏度时，其黏度为0.45Pa·s，在1500摄氏度时，其电导率为2.0-2.5Ω-1·cm-1。经冶炼后，所得的高温合金的硫含量在0.0013％-0.0021％之间，磷含量在0.0021％-0.0033％之间，且经高温烘烤及冶炼后，高温合金的品质相比较同类未产品来说，其各方面的参数更加优异，强度更高。
实施例二
本发明提供一种电渣重熔高温合金用渣系及使用方法技术方案：渣系的化学成分包括CaF2，Al2O3，MgO，SiO2，其中
CaF2的重量百分比为31.5-37.0％，
Al2O3的重量百分比为20.0-27.5％，
CaO的重量百分比为17.5-24.0％，
MgO的重量百分比为21.0-27.5％，
SiO2的重量百分比为2.0-4.5％。
还包括有微量的磷和硫。
CaF2的重量百分比为32.0％，Al2O3的重量百分比为22.5％，CaO的重量百分比为18.0％，MgO的重量百分比为24.5％，SiO2的重量百分比为3.0％。
CaF2的重量百分比为36.0％，Al2O3的重量百分比为20.5％，CaO的重量百分比为19.0％，MgO的重量百分比为22.5％，SiO2的重量百分比为2.0％。
CaF2的重量百分比为34.5％，Al2O3的重量百分比为24.0％，CaO的重量百分比为18.0％，MgO的重量百分比为21.5％，SiO2的重量百分比为2.0％。
一种电渣重熔高温合金用渣系的使用方法，第一步，渣系融合；第二步，渣系预热；第三步，高温烘烤；第四步，冶炼。
所述渣系融合的具体步骤为，将上述组分混合在一起，使得各个组分融化，融合温度控制在1200-1300摄氏度之间，将融化后的各个组分搅拌均匀，充分混合后使其冷却至室温。
渣系预热的具体操作为，取混合后的渣系放置在烘烤炉内，将烘烤炉内的温度每次升高200摄氏度，且每升温一次，炉内保持此温度1-2个小时，当炉内温度达到800-850摄氏度时，停止升温.
高温烘烤的具体步骤，在炉内温度达到800-950摄氏度时，保温不小于2小时，且将渣系保存在800-850摄氏度范围内，随时取用。
冶炼的具体步骤，取高温烘烤后的渣系，放置在引弧盒内，然后通电，且电压在35-40V之间，电流在6000-6500A。
所述第一步与第四步在氩气环境中进行，且氩气的流速在8NL/min。
在本实施例中，制得的渣系其熔点为1180摄氏度，且在1500摄氏度时，其黏度为0.41Pa·s，在1500摄氏度时，其电导率为2.0Ω-1·cm-1。经冶炼后，所得的高温合金的硫含量为0.0013％之间，磷含量为0.0021％。
实施例三
本发明提供一种电渣重熔高温合金用渣系及使用方法技术方案：渣系的化学成分包括CaF2，Al2O3，MgO，SiO2，其中
CaF2的重量百分比为31.5-37.0％，
Al2O3的重量百分比为20.0-27.5％，
CaO的重量百分比为17.5-24.0％，
MgO的重量百分比为21.0-27.5％，
SiO2的重量百分比为2.0-4.5％。
还包括有微量的磷和硫。
CaF2的重量百分比为32.0％，Al2O3的重量百分比为22.5％，CaO的重量百分比为18.0％，MgO的重量百分比为24.5％，SiO2的重量百分比为3.0％。
CaF2的重量百分比为36.0％，Al2O3的重量百分比为20.5％，CaO的重量百分比为19.0％，MgO的重量百分比为22.5％，SiO2的重量百分比为2.0％。
CaF2的重量百分比为34.5％，Al2O3的重量百分比为24.0％，CaO的重量百分比为18.0％，MgO的重量百分比为21.5％，SiO2的重量百分比为2.0％。
一种电渣重熔高温合金用渣系的使用方法，第一步，渣系融合；第二步，渣系预热；第三步，高温烘烤；第四步，冶炼。
所述渣系融合的具体步骤为，将上述组分混合在一起，使得各个组分融化，融合温度控制在1200-1300摄氏度之间，将融化后的各个组分搅拌均匀，充分混合后使其冷却至室温。
渣系预热的具体操作为，取混合后的渣系放置在烘烤炉内，将烘烤炉内的温度每次升高200摄氏度，且每升温一次，炉内保持此温度1-2个小时，当炉内温度达到800-850摄氏度时，停止升温。
高温烘烤的具体步骤，在炉内温度达到800-950摄氏度时，保温不小于2小时，且将渣系保存在800-850摄氏度范围内，随时取用。
冶炼的具体步骤，取高温烘烤后的渣系，放置在引弧盒内，然后通电，且电压在35-40V之间，电流在6000-6500A。
所述第一步与第四步在氩气环境中进行，且氩气的流速在8NL/min。
在本实施例中，制得的渣系其熔点为1140摄氏度，且在1500摄氏度时，其黏度为0.43Pa·s，在1500摄氏度时，其电导率为2.2Ω-1·cm-1。经冶炼后，所得的高温合金的硫含量为0.0020％之间，磷含量为0.0029％。
实施例四
本发明提供一种电渣重熔高温合金用渣系及使用方法技术方案：渣系的化学成分包括CaF2，Al2O3，MgO，SiO2，其中
CaF2的重量百分比为31.5-37.0％，
Al2O3的重量百分比为20.0-27.5％，
CaO的重量百分比为17.5-24.0％，
MgO的重量百分比为21.0-27.5％，
SiO2的重量百分比为2.0-4.5％。
还包括有微量的磷和硫。
CaF2的重量百分比为32.0％，Al2O3的重量百分比为22.5％，CaO的重量百分比为18.0％，MgO的重量百分比为24.5％，SiO2的重量百分比为3.0％。
CaF2的重量百分比为36.0％，Al2O3的重量百分比为20.5％，CaO的重量百分比为19.0％，MgO的重量百分比为22.5％，SiO2的重量百分比为2.0％。
CaF2的重量百分比为34.5％，Al2O3的重量百分比为24.0％，CaO的重量百分比为18.0％，MgO的重量百分比为21.5％，SiO2的重量百分比为2.0％。
一种电渣重熔高温合金用渣系的使用方法，第一步，渣系融合；第二步，渣系预热；第三步，高温烘烤；第四步，冶炼。
所述渣系融合的具体步骤为，将上述组分混合在一起，使得各个组分融化，融合温度控制在1200-1300摄氏度之间，将融化后的各个组分搅拌均匀，充分混合后使其冷却至室温。
渣系预热的具体操作为，取混合后的渣系放置在烘烤炉内，将烘烤炉内的温度每次升高200摄氏度，且每升温一次，炉内保持此温度1-2个小时，当炉内温度达到800-850摄氏度时，停止升温。
高温烘烤的具体步骤，在炉内温度达到800-950摄氏度时，保温不小于2小时，且将渣系保存在800-850摄氏度范围内，随时取用。
冶炼的具体步骤，取高温烘烤后的渣系，放置在引弧盒内，然后通电，且电压在35-40V之间，电流在6000-6500A。
所述第一步与第四步在氩气环境中进行，且氩气的流速在8NL/min。
在本实施例中，制得的渣系其熔点为1100摄氏度，且在1500摄氏度时，其黏度为0.38Pa·s，在1500摄氏度时，其电导率为2.5Ω-1·cm-1。经冶炼后，所得的高温合金的硫含量为0.0021％之间，磷含量为0.0033％。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电渣重熔高温合金用渣系，其特征在于：渣系的化学成分包括CaF2，Al2O3，MgO，SiO2，其中,
所述CaF2的重量百分比为31.5-37.0％，所述Al2O3的重量百分比为20.0-27.5％，所述CaO的重量百分比为17.5-24.0％，所述MgO的重量百分比为21.0-27.5％，所述SiO2的重量百分比为2.0-4.5％；还包括有微量的磷和硫；
所述渣系的熔化温度为1100-1180摄氏度，且在1500摄氏度时，所述渣系的黏度在0.38-0.45Pa·s之间，在1500摄氏度时，所述渣系的电导率在2.0-2.5Ω-1·cm-1之间。
2.根据权利要求1所述的一种电渣重熔高温合金用渣系，其特征在于：所述CaF2的重量百分比为32.0％，所述Al2O3的重量百分比为22.5％，所述CaO的重量百分比为18.0％，所述MgO的重量百分比为24.5％，所述SiO2的重量百分比为3.0％。
3.根据权利要求2所述的一种电渣重熔高温合金用渣系，其特征在于：所述CaF2的重量百分比为36.0％，所述Al2O3的重量百分比为20.5％，所述CaO的重量百分比为19.0％，所述MgO的重量百分比为22.5％，所述SiO2的重量百分比为2.0％。
4.根据权利要求2所述的一种电渣重熔高温合金用渣系，其特征在于：所述CaF2的重量百分比为34.5％，所述Al2O3的重量百分比为24.0％，所述CaO的重量百分比为18.0％，所述MgO的重量百分比为21.5％，所述SiO2的重量百分比为2.0％。
5.一种电渣重熔高温合金用渣系的使用方法，其特征在于：取所述渣系，按照如下步骤进行，第一步，渣系融合；第二步，渣系预热；第三步，高温烘烤；第四步，冶炼。
6.根据权利要求5所述的一种电渣重熔高温合金用渣系的使用方法，其特征在于：所述渣系融合的具体步骤为，将上述组分混合在一起，使得各个组分融化，融合温度控制在1200-1300摄氏度之间，将融化后的各个组分搅拌均匀，充分混合后使其冷却至室温。
7.根据权利要求5所述的一种电渣重熔高温合金用渣系的使用方法，其特征在于：渣系预热的具体操作为，取混合后的渣系放置在烘烤炉内，将烘烤炉内的温度每次升高200摄氏度，且每升温一次，炉内保持此温度1-2个小时，当炉内温度达到800-850摄氏度时，停止升温。
8.根据权利要求5所述的一种电渣重熔高温合金用渣系的使用方法，其特征在于：高温烘烤的具体步骤，在炉内温度达到800-950摄氏度时，保温不小于2小时，且将渣系保存在800-850摄氏度范围内，随时取用。
9.根据权利要求5所述的一种电渣重熔高温合金用渣系的使用方法，其特征在于：冶炼的具体步骤，取高温烘烤后的渣系，放置在引弧盒内，然后通电，且电压在35-40V之间，电流在6000-6500A。
10.根据权利要求5所述的一种电渣重熔高温合金用渣系的使用方法，其特征在于：第一步与第四步在氩气环境中进行，且氩气的流速在8NL/min。
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