CN114410976A - 一种低频电渣重熔引弧剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种低频电渣重熔引弧剂及其制备方法，包括以下各质量份数的组分：预熔渣50~55份、废弃焦炭粉45~50份；预熔渣包括以下各质量份数的组分：Al2O3 20~40份、CaF2 60~80份；包括以下制备步骤：选取预熔渣和废弃焦炭粉进行混合均匀，再将水玻璃加入搅拌至均匀无干粉；利用机械模具对步骤一混匀的物料进行压块处理，将压好的料块进行吹Ar冷却；将整体压块引弧剂分料成特定规格的成品引弧剂，本发明的引弧剂可以减小电流波动，起弧稳定，减小氮化钛夹杂物。
Description
技术领域
本发明属于电渣重熔冶金技术领域，具体涉及一种低频电渣重熔引弧剂及其制备方法。
背景技术
电渣重熔技术是把用一般冶炼方法制成的钢锭进行再精炼的工艺，使得其成为生产高性能特种材料制造的重要冶金手段。在电渣冶炼前期第一步为起弧化渣，现阶段化渣方法主要有直接起弧与间接起弧两种，直接起弧适用于公频电源，采用自耗电极直接起弧、化渣。间接起弧主要适用于抗电流冲击能力弱的低频电源，一般有化渣炉制造液态渣，另一种为采用引弧剂辅助起弧化渣。对于低频电源电渣炉而言，化渣炉工艺繁琐，生产效率低下，传统引弧剂主要为钛质引弧剂，在电渣重熔过程中易发生[Ti]+[N]=[TiN]反应，造成氮化钛夹杂，使得钢锭夹杂物超标而报废。
引弧剂必须具备一定的导电能力，易起弧，尤其是在低频电渣炉中，抗电流冲击能力弱，需要其具有很好地起弧能力，以及电流稳定性。传统电渣重熔引弧剂主要以TiO2为主要材质。申请号CN201610722871.3公布了一种电渣重熔用的引弧剂，采用CaF2：Al2O3：TiO2粉=60%~70%:20%~25%:5%，其余为同种钢种的金属屑。现阶段为保证顺利起弧，大多采用含Ti引弧剂，但是对于高利用率电渣锭而言，同样会增加水口端氮化钛超标风险，并且金属屑的加入会导致电流波动性大，起弧不稳定。申请号CN201710025154.X公布了一种电渣重熔固渣引弧剂及其起弧方法，主要由预熔渣粒3～5%，铝粒0.3～0.5%，余量为铁屑。其主要采用废弃钢屑，该引弧剂可以有效防止增钛，但是高配比的钢屑以及铝粒的加入会导致电流电压不稳定，化渣过程可能导致底部保护板击穿，并且钢屑加入导致引弧剂压困难。
发明内容
为了克服现有技术中存在的问题，本发明提供一种低频电渣重熔引弧剂及其制备方法，本发明制备出的引弧剂可以减小电流波动，起弧稳定，减小氮化钛夹杂物。
本发明为解决上述技术问题采用的技术方案是：一种低频电渣重熔引弧剂，包括以下各质量份数的组分：预熔渣50~55份、废弃焦炭粉45~50份；预熔渣包括以下各质量份数的组分：Al2O3 20~40份、CaF2 60~80份。
进一步的，废弃焦炭粉中C的含量>99％。
进一步的，Al2O3、CaF2、废弃焦炭粉的粒径为0.5~1.5mm。
进一步的，预熔渣包括以下各质量份数的组分：Al2O3 30份、CaF2 70份。
一种低频电渣重熔引弧剂的制备方法，包括以下制备步骤：
步骤一、选取预熔渣50~55份、废弃焦炭粉45~50份进行混合均匀，再将水玻璃加入搅拌至均匀无干粉；
步骤二、利用机械模具对步骤一混匀的物料进行压块处理，将压好的料块进行吹Ar冷却；
步骤三、将整体压块引弧剂分料成规格为（60~70）mm×（60~70）mm×（280~320）mm的成品引弧剂，放入到密封的容器当中保存，待用。
进一步的，水玻璃中硅酸钠含量>99％。
本发明的有益效果为：
1、本专利的引弧剂采用Al2O3 :CaF2 质量份数比为3:7的预熔渣与废弃焦炭粉搭配，不含TiO，可以保证电渣过程无外来TiN生成，防止夹杂物超标；
2、本专利的引弧剂实际生产使用过程中，起弧稳定、电流波动小，适用于低频电渣炉稳定起弧化渣，消除底部引弧板、底水箱被击穿的危险；
3、本专利的引弧剂生产易操作、成分结构简单无复杂夹杂物来源；尺寸小，重量轻，对于25吨级以上电渣锭影响小，能够适合各类钢种，适用性更宽。
附图说明
图1是未使用本专利引弧剂生产的钢锭的100倍金相显微镜图；
图2是未使用本专利引弧剂生产的钢锭的500倍金相显微镜图；
图3是使用本专利引弧剂生产的钢锭的100倍金相显微镜图；
图4是使用本专利引弧剂生产的钢锭的500倍金相显微镜图。
具体实施方式
结合具体实施方式对本发明实施例加以详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
一种低频电渣重熔引弧剂，包括以下各质量份数的组分：预熔渣50~55份、废弃焦炭粉45~50份；预熔渣包括以下各质量份数的组分：Al2O3 20~40份、CaF2 60~80份。
进一步的，废弃焦炭粉中C的含量>99％。
进一步的，Al2O3、CaF2、废弃焦炭粉的粒径为0.5~1.5mm。
进一步的，预熔渣包括以下各质量份数的组分：Al2O3 30份、CaF2 70份。
一种低频电渣重熔引弧剂的制备方法，包括以下制备步骤：
步骤一、选取预熔渣50~55份、废弃焦炭粉45~50份进行混合均匀，再将水玻璃加入搅拌至均匀无干粉；
步骤二、利用机械模具对步骤一混匀的物料进行压块处理，将压好的料块进行吹Ar冷却；
步骤三、将整体压块引弧剂分料成规格为（60~70）mm×（60~70）mm×（280~320）mm的成品引弧剂，放入到密封的容器当中保存，待用。
进一步的，水玻璃中硅酸钠含量>99％。
实施例1
制取低频电渣重熔引弧剂40kg，按重量百分比包括以下原料：
预熔渣（Al2O3：CaF2=30%：70％）：焦炭=50%：50%，预熔渣与焦炭粒原料为颗粒直径小于2mm。原料按照配比进行混合均匀，再将水玻璃加入搅拌至均匀无干粉；再利用机械模具对混匀的物料进行压块处理，将压好的料块进行吹Ar冷却；将整体压块引弧剂分料为70×70×300mm尺寸重量约为4kg成品引弧剂，放入到密封的容器当中保存待用。
实施例二：
制取低频电渣重熔引弧剂30kg，按重量百分比包括以下原料：
预熔渣（Al2O3：CaF2=30%：70％）：焦炭=55%：45%，预熔渣与焦炭粒原料为颗粒直径小于2mm。原料按照配比进行混合均匀，再将水玻璃加入搅拌至均匀无干粉；再利用机械模具对混匀的物料进行压块处理，将压好的料块进行吹Ar冷却；将整体压块引弧剂分料为60×60×300mm尺寸重量约为3kg成品引弧剂，放入到密封的容器当中保存待用。
本发明的电渣重熔用的引弧剂针对低频电渣炉抗冲击能力弱的特点，具有起弧稳定、电流波动小的优势；冶炼多炉次均未发现底板打穿现象，起弧化渣过程稳定。
原料不含TiO，无TiN夹杂物生成，对于生产超洁净钢具有显著提高；制造生产简单、使用范围广。
分别对未使用本专利引弧剂生产的钢锭及使用本专利的引弧剂生产的钢锭进行电镜分析，未使用本专利引弧剂生产的钢锭的电镜图为图1-图2；使用本专利的引弧剂生产的钢锭的电镜图为图3-图4；从图可知：未使用本专利引弧剂生产的钢锭：水口端TiN夹杂物明显，D类夹杂物评级超标；使用本专利的引弧剂生产的钢锭：夹杂物状态明显改变，无TiN夹杂物生成。
应当指出，虽然通过上述实施方式对本发明进行了描述，然而本发明还可以有其他的多种实施方式。在不脱离本发明精神和范围的前提下，熟悉本领域的技术人员显然可以对本发明做出各种相应的改变和变形，但这些改变和变形都应当属于本发明所附权利要求及其等效物所保护的范围内。
Claims (6)
1.一种低频电渣重熔引弧剂，其特征在于：包括以下各质量份数的组分：预熔渣50~55份、废弃焦炭粉45~50份；预熔渣包括以下各质量份数的组分：Al2O3 20~40份、CaF2 60~80份。
2.根据权利要求1所述的一种低频电渣重熔引弧剂，其特征在于：废弃焦炭粉中C的含量>99％。
3.根据权利要求1所述的一种低频电渣重熔引弧剂，其特征在于：Al2O3、CaF2、废弃焦炭粉的粒径为0.5~1.5mm。
4.根据权利要求1所述的一种低频电渣重熔引弧剂，其特征在于：预熔渣包括以下各质量份数的组分：Al2O3 30份、CaF2 70份。
5.根据权利要求1~4任意一项所述的一种低频电渣重熔引弧剂的制备方法，其特征在于：包括以下制备步骤：
步骤一、选取预熔渣50~55份、废弃焦炭粉45~50份进行混合均匀，再将水玻璃加入搅拌至均匀无干粉；
步骤二、利用机械模具对步骤一混匀的物料进行压块处理，将压好的料块进行吹Ar冷却；
步骤三、将整体压块引弧剂分料成规格为（60~70）mm×（60~70）mm×（280~320）mm的成品引弧剂，放入到密封的容器当中保存，待用。
6.根据权利要求5所述的一种低频电渣重熔引弧剂的制备方法，其特征在于：水玻璃中硅酸钠含量>99％。
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