CN115354162A - 电渣重熔制备含锆镍基合金用的渣系及冶炼方法 - Google Patents
电渣重熔制备含锆镍基合金用的渣系及冶炼方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115354162A CN115354162A CN202210781816.7A CN202210781816A CN115354162A CN 115354162 A CN115354162 A CN 115354162A CN 202210781816 A CN202210781816 A CN 202210781816A CN 115354162 A CN115354162 A CN 115354162A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- zirconium
- slag system
- electroslag remelting
- slag
- zro
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 100
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 100
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims abstract description 87
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 62
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 48
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 31
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 58
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 58
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 28
- 229910004261 CaF 2 Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 12
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 12
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 19
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 abstract description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 11
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910018487 Ni—Cr Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 2
- 229910000623 nickel–chromium alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001093 Zr alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 210000001787 dendrite Anatomy 0.000 description 1
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
- C22B9/16—Remelting metals
- C22B9/18—Electroslag remelting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/06—Making non-ferrous alloys with the use of special agents for refining or deoxidising
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
本发明提供了一种电渣重熔制备含锆镍基合金用的渣系及冶炼方法，属于电渣重熔技术领域所述渣系包括以下组分：CaF2、Al2O3、CaO和ZrO2；其中，以质量分数计，ZrO2的含量为1～8％。本申请提供渣系通过在现有渣系中加入1～8％的ZrO2，保持钢渣中氧化锆的平衡浓度，提高了锆元素在凝固钢锭中的回收率，从而有效保证凝固钢锭中锆含量达标，从而提高了合金的使用温度和寿命。
Description
技术领域
本申请涉及电渣重熔技术领域，尤其涉及一种电渣重熔制备含锆镍基合金用的渣系及冶炼方法。
背景技术
电渣重熔是一种对一般冶炼方法生产的钢进行再精炼的工艺，其工作原理是电流通过渣池产生高温加热自耗电极，自耗电极顶端逐渐熔化形成金属熔滴，脱落穿过渣池，经水冷结晶器冷却在金属熔池内凝固形成铸锭。
但现有电渣重熔工艺制备含锆镍基合金时，锆元素在凝固钢锭中的回收率低。
发明内容
本申请实施例提供了一种电渣重熔制备含锆镍基合金用的渣系及冶炼方法，以解决现有电渣重熔工艺制备含锆镍基合金时，锆元素在凝固钢锭中回收率低的技术问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种电渣重熔制备含锆镍基合金用的渣系，所述渣系包括以下组分：
CaF2、Al2O3、CaO和ZrO2；
其中，以质量分数计，ZrO2的含量为1～8％。
进一步地，以质量分数计，所述渣系包括以下组分：
CaF2：70～80％；Al2O3：10～20％；CaO：2～7％；ZrO2：2～7％。
进一步地，以质量分数计，所述渣系包括以下组分：
CaF2：75％；Al2O3：15％；CaO：5％；ZrO2：5％。
进一步地，所述渣系在1650℃时的电阻率为0.25～0.35Ω·cm。
进一步地，所述渣系的熔化温度为1250℃～1300℃。
第二方面，本申请实施例提供了一种采用第一方面所述的渣系制备含锆镍基合金的电渣重熔冶炼方法，所述方法包括：
将第一方面所述的渣系加入到电渣炉结晶器中进行化渣操作，得到熔化后的渣料；
渣系化渣结束后，对熔池内的含锆钢锭进行电渣重熔，后脱模冷却，得到含锆镍基合金；其中，电渣重熔的工艺参数包括：重熔电压为40～45V，起弧电流为1900～2100A，重熔电流为2900～3000A，自耗电极为含锆钢棒电极。
进一步地，电渣重熔过程中，每隔1～3分钟向熔池内分批次加入SiCa粉末；其中，SiCa粉末加入总量与含锆钢锭的质量比为(0.03～0.06):(85～95)。
进一步地，所述电渣炉结晶器两端的端口直径差为8～12mm。
进一步地，以质量分数计，所述含锆钢棒电极中锆含量≥0.13％。
进一步地，所述含锆钢棒电极使用前，对其头端部进行表面清理。
本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
本申请实施例提供的电渣重熔制备含锆镍基合金用的渣系，通过在现有渣系中加入1～8％的ZrO2，保持钢渣中氧化锆的平衡浓度，提高了锆元素在凝固钢锭中的回收率，从而有效保证凝固钢锭中锆含量达标。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的制备含锆镍基合金的电渣重熔冶炼方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。
在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
镍基合金钢中添加微量合金锆元素不但可以提高钢的高温高度和抗腐蚀性，还可以有效地通过氧化物冶金细化钢的组织晶粒，提高产品性能质量。同时锆合金添加剂的价格昂贵。因此在电渣冶金过程中防止锆元素氧化，提高控制合金收得率极为重要。一般认为锆在镍铬合金钢中是最为活泼的元素，在电渣重熔冶炼中只有利用特殊工艺方法才能保护锆元素减少氧化。
现有的镍铬合金电渣重熔工艺是利用大电流通过渣阻区域产生的电阻热将自耗电极逐渐融化并逐步凝固结晶成钢锭的过程。具体操作工艺如下：
一.电渣重熔冶炼前用卡头卡好含锆镍铬钢电极，保证电极与水箱铜板垂直且保持电极末端与铜板间距15mm。
二.冶炼时先给电后将熔化好的高温液体渣倒入结晶器内，倒渣时要做到快速大流并避免跑渣。
三.倒渣后起弧电流调整到1900-2100A，在1分钟内电流控制达到2900-3000A，渣温升高后迅速进入正常自动控制冶炼状态。
四.人不离机随时调整保证电极对中，电流波动不大于100A，避免电流波动过大造成打弧现象和钢锭内部缺陷。
五.冶炼末期采取降低电流补缩方式，电流控制在1500-2000A。杜绝停电补缩。补缩完毕钢锭要镇静5分钟后方可脱锭。
六.渣系配比为:氟化钙80％:三氧化二铝15％:白灰(白灰，是生石灰和熟石灰的统称，其主要成分为氧化钙(CaO)和氧化镁(MgO))5％。采取液体渣起弧方式。
七.电渣重熔钢锭中锆元素的回收率平均为20％。
现有工艺技术方案在非真空电渣重熔不锈钢含锆元素钢锭时，由于锆元素的易氧化性造成锆元素大量氧化损失，在高温条件下使用的镍基合金材料寿命大幅度降低。简言之，现有电渣重熔工艺制备含锆镍基合金时，锆元素在凝固钢锭中的回收率低。
本发明实施例提供的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
第一方面，本申请实施例提供了一种电渣重熔制备含锆镍基合金用的渣系，所述渣系包括以下组分：
CaF2、Al2O3、CaO和ZrO2；
其中，以质量分数计，ZrO2的含量为1～8％。
本申请实施例提供的电渣重熔制备含锆镍基合金用的渣系，通过在现有渣系(目前常用的渣系包括：以质量分数计，70％CaF2+30％A12O3和60％CaF2+20％A12O3+20％CaO等)中加入1-8％的ZrO2，保持钢渣中氧化锆的平衡浓度，提高了锆元素在凝固钢锭中的回收率，从而有效保证凝固钢锭中锆含量达标。
作为本发明实施例的一种实施方式，所述渣系包括以下组分：
CaF2：70～80％；Al2O3：10～20％；CaO：2～7％；ZrO2：2～7％。
本申请实施例提供的电渣重熔制备含锆镍基合金用的渣系，该渣系以CaF2为基，有助于降低渣的熔点、黏度和表面张力；A12O3可以明显降低渣的电导率，即提高渣的电阻率，从而可显著降低电耗，节约成本；CaO能增大渣的碱度，有利于电渣重熔脱硫；ZrO2，保持钢渣中氧化锆的平衡浓度，提高了锆元素在凝固钢锭中的回收率，从而有效保证凝固钢锭中锆含量达标。
作为本发明实施例的一种实施方式，以质量分数计，所述渣系包括以下组分：
CaF2：75％；Al2O3：15％；CaO：5％；ZrO2：5％。
本申请实施例提供的电渣重熔制备含锆镍基合金用的渣系，上述配比，锆元素在凝固钢锭中的回收率佳，从而提高了所得含锆镍基合金的使用温度和寿命提升。
作为本发明实施例的一种实施方式，所述渣系在1650℃时的电阻率为0.25～0.35Ω·cm。
渣系在1650℃时的电阻率为0.25～0.35Ω·cm，有利于适当地降低熔渣温度和电极熔化速度并增大凝固前沿温度梯度，从而缩小枝晶间距，减轻元素偏析程度以及消除有害相。
作为本发明实施例的一种实施方式，所述渣系的熔化温度为1250℃～1300℃。
渣系的熔化温度为1250℃～1300℃，可满足制备含锆镍基合金的使用要求，有利于获得良好的电渣重熔表面质量。
第二方面，本申请实施例提供了一种采用第一方面所述的渣系制备含锆镍基合金的电渣重熔冶炼方法，如图1所示，所述方法包括：
将第一方面所述的渣系加入到电渣炉结晶器中进行化渣操作，得到熔化后的渣料；
渣系化渣结束后，对熔池内的含锆钢锭进行电渣重熔，后脱模冷却，得到含锆镍基合金；其中，电渣重熔的工艺参数包括：重熔电压为40～45V，起弧电流为1900～2100A，重熔电流为2900～3000A，自耗电极为含锆钢棒电极。
本申请实施例提供的电渣重熔冶炼方法，选用第一方面所述的渣系，保持钢渣中氧化锆的平衡浓度，提高了锆元素在凝固钢锭中的回收率，从而有效保证凝固钢锭中锆含量达标；控制电渣重熔的工艺参数，整体保证结晶器内三相区温度。
作为本发明实施例的一种实施方式，电渣重熔过程中，每隔1～3分钟向熔池内分批次加入SiCa粉末；其中，SiCa粉末加入总量与含锆钢锭的质量比为(0.03～0.06):(85～95)。
在电渣重熔过程中不断向熔池内加入SiCa粉末扩散脱氧，阻止空气中氧传入渣中和钢中。在保持炉渣成分和流动性的前提下，进一步提高渣中ZrO2活度。降低了锆元素的氧化从而提高了锆元素在凝固钢锭中的回收率。在一些具体实施例中，含锆钢锭质量为90kg时，SiCa粉末加入总量为50g。
作为本发明实施例的一种实施方式，所述电渣炉结晶器两端的端口直径差为8～12mm。
电渣炉结晶器两端的端口直径差为8～12mm可理解为电渣炉结晶器的上口直径比下口直径小8～12mm，可缩小熔池温度场温差，利于获得良好的电渣重熔表面质量。在一些具体实施例中，直径差为10mm，11mm等。
作为本发明实施例的一种实施方式，所述含锆钢棒电极中锆含量≥0.13％。
自耗电极中锆含量≥0.13％，有利于镍铬不锈钢中发挥锆元素作用的最佳含量。
作为本发明实施例的一种实施方式，所述含锆钢棒电极使用前，对其头端部进行表面清理。
含锆钢棒电极使用前，对其头端部进行表面处理，可去除含锆钢棒电极的头端部的耐材部分等，防止电极大头部位耐材等混入重熔炉渣后改变成分和增加氧含量，从而降低锆元素在凝固钢锭中的回收率。在一些具体实施例中，表面处理可采用抛光处理或者直接切除含锆钢棒电极大头部位长度50～70mm。
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。
实施例1
本例提供一种制备含锆镍基合金的电渣重熔冶炼方法，包括以下步骤：
采用原材料精料按照设定配比的渣料成分进行配料；使得配制出的渣料的化学成分按质量分数计包括：CaF2：75％；Al2O3：15％；CaO：5％；ZrO2：5％；得到渣系(简称含锆渣系)备用；
将待冶炼90Kg钢锭于100～300℃烘烤1～3小时备用；
称量50gSiCa粉末并采用铝箔将SiCa粉末包裹分装为2.5g/包备用；
将上所述的渣系加入到电渣炉结晶器(结晶器上口直径比下口直径减少10mm)中进行化渣操作，得到熔化后的渣料；
渣系化渣结束后，对熔池内的含锆钢锭进行电渣重熔；电渣重熔过程中，每隔2分钟向熔池内加入用铝箔包裹好的2.5g SiCa粉末直至冶炼结束，后脱模冷却，得到含锆镍基合金；其中，电渣重熔的工艺参数包括：重熔电压为45V，起弧电流为1900～2100A，重熔电流为2900～3000A，自耗电极为含锆钢棒电极(含锆钢棒电极中Zr的质量分数0.13％，且电渣重熔前切除铸态钢棒电极大头部位长度60mm)。
本例所得合金中含锆量为0.064％(以质量分数计)，锆元素的回收率为49.2％。在1200℃的试验温度下，所得合金的使用寿命为105.6小时。其中，回收率的计算方式为：钢锭中锆含量/电极中锆含量。
实施例2
本例提供一种制备含锆镍基合金的电渣重熔冶炼方法，与实施例1的区别仅在于：含锆钢棒电极中Zr的质量分数0.20％，使用的渣系按质量分数计包括：CaF2：75％；Al2O3：18％；CaO：5％；ZrO2：2％；其余步骤及参数均相同。
本例所得合金中含锆量为0.097％(以质量分数计)，回收率为48.5％。在1200℃的试验温度下，所得合金的使用寿命为130.2小时。
实施例3
本例提供一种制备含锆镍基合金的电渣重熔冶炼方法，与实施例1的区别仅在于：含锆钢棒电极中Zr的质量分数0.19％，使用的渣系按质量分数计包括：CaF2：71％；Al2O3：18％；CaO：5％；ZrO2：6％；其余步骤及参数均相同。
本例所得合金中含锆量为0.104％(以质量分数计)，回收率为58.1％。在1200℃的试验温度下，所得合金的使用寿命为120.2小时。
对比例1
本例提供一种制备含锆镍基合金的电渣重熔冶炼方法，与实施例1的区别仅在于：使用的渣系按质量分数计包括：CaF2：60％；Al2O3：20％；CaO：20％；其余步骤及参数均相同。
本例所得合金中含锆量为0.021％(以质量分数计)，回收率为16.2％。在1200℃的试验温度下，所得合金的使用寿命为47.4小时。
对比例2
本例提供一种制备含锆镍基合金的电渣重熔冶炼方法，与实施例2的区别仅在于：使用的渣系按质量分数计包括：CaF2：60％；Al2O3：20％；CaO：20％；其余步骤及参数均相同。
本例所得合金中含锆量为0.038％(以质量分数计)，回收率为19％。在1200℃的试验温度下，所得合金的使用寿命为49.8小时。
对比例3
本例提供一种制备含锆镍基合金的电渣重熔冶炼方法，与实施例3的区别仅在于：使用的渣系按质量分数计包括：CaF2：60％；Al2O3：20％；CaO：20％；其余步骤及参数均相同。
本例所得合金中含锆量为0.036％(以质量分数计)，回收率为18.9％。在1200℃的试验温度下，所得合金的使用寿命为57.2小时。
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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种电渣重熔制备含锆镍基合金用的渣系，其特征在于，所述渣系包括以下组分：
CaF2、Al2O3、CaO和ZrO2；
其中，以质量分数计，ZrO2的含量为1～8％。
2.根据权利要求1所述的渣系，其特征在于，以质量分数计，所述渣系包括以下组分：
CaF2：70～80％；Al2O3：10～20％；CaO：2～7％；ZrO2：2～7％。
3.根据权利要求2所述的渣系，其特征在于，以质量分数计，所述渣系包括以下组分：
CaF2：75％；Al2O3：15％；CaO：5％；ZrO2：5％。
4.根据权利要求1～3任一项所述的渣系，其特征在于，所述渣系在1650℃时的电阻率为0.25～0.35Ω·cm。
5.根据权利要求1～3任一项所述的渣系，其特征在于，所述渣系的熔化温度为1250℃～1300℃。
6.一种采用权利要求1～5任一项所述的渣系制备含锆镍基合金的电渣重熔冶炼方法，其特征在于，所述方法包括：
将权利要求1～5任一项所述的渣系加入到电渣炉结晶器中进行化渣操作，得到熔化后的渣料；
渣系化渣结束后，对熔池内的含锆钢锭进行电渣重熔，后脱模冷却，得到含锆镍基合金；其中，电渣重熔的工艺参数包括：重熔电压为40～45V，起弧电流为1900～2100A，重熔电流为2900～3000A，自耗电极为含锆钢棒电极。
7.如权利要求6所述的电渣重熔冶炼方法，其特征在于，电渣重熔过程中，每隔1～3分钟向熔池内分批次加入SiCa粉末；其中，SiCa粉末加入总量与含锆钢锭的质量比为(0.03～0.06):(85～95)。
8.如权利要求6所述的电渣重熔冶炼方法，其特征在于，所述电渣炉结晶器两端的端口直径差为8～12mm。
9.如权利要求6所述的电渣重熔冶炼方法，其特征在于，以质量分数计，所述含锆钢棒电极中锆含量≥0.13％。
10.如权利要求6所述的电渣重熔冶炼方法，其特征在于，所述含锆钢棒电极使用前，对其头端部进行表面处理。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210781816.7A CN115354162A (zh) | 2022-07-04 | 2022-07-04 | 电渣重熔制备含锆镍基合金用的渣系及冶炼方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210781816.7A CN115354162A (zh) | 2022-07-04 | 2022-07-04 | 电渣重熔制备含锆镍基合金用的渣系及冶炼方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115354162A true CN115354162A (zh) | 2022-11-18 |
Family
ID=84030740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210781816.7A Pending CN115354162A (zh) | 2022-07-04 | 2022-07-04 | 电渣重熔制备含锆镍基合金用的渣系及冶炼方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115354162A (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63216935A (ja) * | 1987-03-04 | 1988-09-09 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Ｚｒを含有するＮｉ基合金の製造方法 |
| CN109536733A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-03-29 | 西安聚能高温合金材料科技有限公司 | 一种高温合金电渣重熔用的预熔渣 |
| CN110172648A (zh) * | 2019-06-10 | 2019-08-27 | 苏州大学 | 一种含锆电热合金及含锆合金的制备方法 |
| CN110747419A (zh) * | 2019-12-05 | 2020-02-04 | 北京钢研高纳科技股份有限公司 | 优质gh4738合金及其制备方法、gh4738合金器件和航空发动机 |
| CN111172403A (zh) * | 2020-01-07 | 2020-05-19 | 北京钢研高纳科技股份有限公司 | 电渣重熔连续定向凝固高温合金铸锭冶炼用预熔渣及其应用 |
| CN114015890A (zh) * | 2022-01-06 | 2022-02-08 | 北京钢研高纳科技股份有限公司 | 高合金化高温合金电渣重熔渣系及其应用 |
-
2022
- 2022-07-04 CN CN202210781816.7A patent/CN115354162A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63216935A (ja) * | 1987-03-04 | 1988-09-09 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Ｚｒを含有するＮｉ基合金の製造方法 |
| CN109536733A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-03-29 | 西安聚能高温合金材料科技有限公司 | 一种高温合金电渣重熔用的预熔渣 |
| CN110172648A (zh) * | 2019-06-10 | 2019-08-27 | 苏州大学 | 一种含锆电热合金及含锆合金的制备方法 |
| CN110747419A (zh) * | 2019-12-05 | 2020-02-04 | 北京钢研高纳科技股份有限公司 | 优质gh4738合金及其制备方法、gh4738合金器件和航空发动机 |
| CN111172403A (zh) * | 2020-01-07 | 2020-05-19 | 北京钢研高纳科技股份有限公司 | 电渣重熔连续定向凝固高温合金铸锭冶炼用预熔渣及其应用 |
| CN114015890A (zh) * | 2022-01-06 | 2022-02-08 | 北京钢研高纳科技股份有限公司 | 高合金化高温合金电渣重熔渣系及其应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109112319B (zh) | 用于核级不锈钢电渣重熔的渣料及采用该渣料进行电渣重熔的方法 | |
| CN101748282B (zh) | 一种电渣液态浇铸方法 | |
| JP5048222B2 (ja) | 活性高融点金属合金の長尺鋳塊製造法 | |
| CN102433447A (zh) | 一种电渣重熔高温合金用渣系及其使用方法 | |
| CN101886184B (zh) | 一种铝合金超净化精炼方法 | |
| CN109913702A (zh) | 一种具有高含量难熔元素的镍基高温合金的制备工艺 | |
| CN105838897B (zh) | 一种消除电渣钢锭型偏析的重熔工艺 | |
| CN105950882B (zh) | 一种重熔精炼渣及其用于对高Al高Ti合金钢的电渣重熔方法 | |
| CN115094263B (zh) | 铜铬锆系合金用变质剂合金、其制备方法及应用 | |
| CN114015890B (zh) | 高合金化高温合金电渣重熔渣系及其应用 | |
| CN102776379A (zh) | 电渣重熔渣系及其应用 | |
| CN112458326B (zh) | 一种含Zr-Ce的变形高温合金及其制备方法 | |
| CN106756077A (zh) | 一种高温合金电渣重熔用渣系及其使用方法 | |
| CN104109760A (zh) | 钢锭的中频感应炉电渣炉双联冶炼系统、冶炼方法及钢锭 | |
| CN108660320A (zh) | 一种低铝高钛型高温合金电渣重熔工艺 | |
| US4450007A (en) | Process for electroslag remelting of manganese-base alloys | |
| CN115354162A (zh) | 电渣重熔制备含锆镍基合金用的渣系及冶炼方法 | |
| KR102283343B1 (ko) | 일렉트로 슬래그 재용융 공정용 슬래그 및 이를 이용한 잉곳의 제조방법 | |
| CN109355510A (zh) | 电渣重熔模具钢专用渣系及其所用的装置 | |
| JP2011173172A (ja) | 活性高融点金属合金の長尺鋳塊製造法 | |
| CN114134356A (zh) | 一种锌合金生产工艺 | |
| CN113106264B (zh) | 一种钇元素收得率高的电渣重熔钢锭的制备方法 | |
| JPH0639635B2 (ja) | 銅及び銅合金のエレクトロスラグ再溶融方法 | |
| US4184869A (en) | Method for using flux and slag deoxidizer in ESR process | |
| CN115287463B (zh) | 一种电渣重熔n06625镍基合金焊材用渣系、制备方法及使用方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |