CN1270852C - 电渣重熔补缩工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电渣重熔补缩工艺，它由自耗电极、渣池、金属熔池、铸锭、底水箱通过导线和变压器连接形成回路，自耗电极的一端插入渣池，经通过回路的电流加热重熔，其特征还在于：当重熔将要结束前，把金属自耗电极换成石墨电极，并继续供电，直至停电结束重熔操作为止。它能使钢锭端头缩孔、疏松缺陷的高度降低到10-30mm，锻轧压力加工时的切头率减少到2%，提高钢锭成材率2～3%，操作简便，易于控制，工艺稳定。

Description

电渣重熔补缩工艺

技术领域

本发明涉及一种电渣重熔补缩工艺，具体的说是涉及一种用一般冶炼方法制成的钢进行最精练的工艺。

背景技术

电渣重熔是钢(金属)的精炼的一种冶金手段，是把用一般冶炼方法制成的钢(例如：电炉钢)进行再精练的工艺。它的基本原理用附图予以说明：

把用一般冶炼方法冶炼的钢制成一定尺寸的圆棒或其它形状的长棒，作为自耗电极1，在铜制水冷结晶器2内，装有高温高碱度的熔渣。自耗电极1的一端插入渣池3。自耗电极1、渣池3、金属熔池4、铸锭6、底水箱7通过导线10和变压器9连接形成回路，电流通过回路10、渣池3靠自身的电阻加热到高温，插入渣池3中的自耗电极1的一端被渣池逐渐加热熔化，形成金属熔滴8，金属熔滴8从自耗电极1的端部脱落，穿过渣池3进入金属熔池4，由于水冷结晶器2和底水箱7的冷却作用，金属熔池4的液态金属逐渐凝固形成铸锭(钢锭)6，铸锭6由下而上逐渐凝固，使金属熔池4和渣池3不断向上推移，上升的渣池3在水冷结晶器2的内壁上形成一层渣壳5，它能使铸锭6表面平滑光洁，还能起隔热作用，使更多的热量由铸锭6传导给底水箱7，由循环冷却水带走，有利于铸锭6自下而上结晶，提高铸锭的质量。

电能是由变压器9供给的，控制自耗电极1的送进速度以保持电流的恒定。由于电渣重熔精练过程是在高温高碱度的渣中进行的，渣与钢液(金属熔池4)之间存在着强烈的冶金反应，使钢液能够得到很好的精炼提纯，钢又是在不断熔化的同时，又立即不断冷却结晶，从而能获得致密均匀的铸锭6。

补缩工艺是电渣重熔过程中不可缺少的工艺操作，当一支铸锭6重熔将要结束时，为了防止铸锭6顶部的金属熔池4在重熔结束停电后，由于冷却凝固而产生缩孔、疏松等缺陷，因此在重熔末期要进行补缩工艺操作。

目前，补缩工艺操作是：当重熔将要结束，要将自耗电极1予留一部分，开始将冶炼电流逐渐递减下来，最后停电。也有的采用“间断性”供电，直至最后停电的补缩操作，它们的目的都是要在重熔结束前逐步降低自耗电极的熔化速度，使液态金属的凝固速度大于熔化速度，金属熔池4由深变浅变平，金属熔池4的体积由大变小直至最后全部凝固，这样铸锭6的顶部将不会产生较严重缩孔、疏松等缺陷。

电渣重熔的实践表明这种传统的补缩工艺，由于在操作中难于准确控制，波动较大，往往效果不尽如意，以1-3吨的电渣钢锭为例，钢锭或称铸锭补缩后的顶部缩孔、疏松等缺陷(一部分可以用肉眼直接观察，另一部分隐性缺陷需用超声波探伤测出)的高度(H)大多都在50mm以上，这部分缺陷在钢锭进行锻轧压力加工时必须切除掉，切头率一般都在4-6％，这不仅浪费了原材料降低了成材率，而且增加了加工费用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电渣重熔补缩工艺，以克服现有工艺技术的不足。

本发明的目的是这样实现的：它由自耗电极(1)、渣池(3)、金属熔池(4)、铸锭(6)、底水箱(7)通过导线(10)和变压器(9)连接形成回路，自耗电极(1)的一端插入渣池(3)，经通过回路的电流加热重熔，其特征在于：当重熔将要结束前，把金属自耗电极(1)换成石墨电极，并继续供电，直至停电结束重熔操作为止。

其特征还在于：石墨电极充填系数

新的补缩工艺的原理是：当自耗电极换成“石墨电极”后，自耗电极不再继续熔化形成金属熔滴向金属熔池4补充液态金属，但是石墨电极依然插在高温的熔渣中，渣池3靠自身的电阻继续保持着高温状态，这将使与渣池直接接触的金属熔池逐渐变浅变平，同时没有了金属熔滴向金属熔池补充液态金属，这样就加快了金属熔池的凝固速度，并使“锅底形”的金属熔池更加变浅变平，减轻了钢锭顶部缩孔、疏松缺陷的程度。

附图说明

图一为工艺原理图。

其中：1、自耗电极，2、结晶器，3、渣池，4、金属熔池，5、渣壳，6、铸锭，7、底水箱，8、金属熔滴，9、变压器，10、导线。

本发明与现有技术相比，它能使钢锭端头缩孔、疏松缺陷的高度H降低到10-30mm，将使钢锭在锻轧压力加工时的切头率减少到2％，能提高钢锭成材率2-3％，同时操作简便，易于控制，工艺稳定性好。

具体实施方式

以下结合实施例进一步说明本发明：

实施例：

选择某厂双臂双交替式1.5吨电渣炉，电渣钢锭即铸锭6重量为1.5吨，结晶器的内径(钢锭直径)为Φ360mm，

选择石墨电极的直径为Φ250mm，

它们的充填系数为：

$\mathrm{\λ}=\frac{d^2}{D^2}=\frac{{250}^2}{{360}^2}=0.48$

λ-表示充填系数

d-石墨电极直径

D-结晶器金属熔池内径(钢锭直径)

选择自耗电极1即电极坯每支重约500kg，

并将自耗电极1、渣池3、金属熔池4、铸锭6、底水箱7通过导线10和变压器9连接形成回路，自耗电极1的一端插入渣池3，使通过回路的电流加热重熔，炼一支钢锭需要消耗三支电极坯，利用双臂式电渣炉的特点可在结晶器内交替将三支电极坯炼完，最后在一个臂上夹持一支石墨电极，当重熔将要结束前，即三支电极坯炼完时，把金属自耗电极1换成石墨电极，并继续供电，直至停电结束重熔操作，即得本发明电渣重熔补缩新工艺的产品。

本发明电渣重熔补缩新工艺的钢锭产品经超声波探伤测量缩孔深度≤20mm，比传统的老的补缩工艺的缩孔深度减少了30mm。

Claims (2)

1、一种电渣重熔补缩工艺，它由自耗电极(1)、渣池(3)、金属熔池(4)、铸锭(6)、底水箱(7)通过导线(10)和变压器(9)连接形成回路，自耗电极(1)的一端插入渣池(3)，经通过回路的电流加热重熔，其特征在于：当重熔将要结束前，把金属自耗电极(1)换成石墨电极，并继续供电，直至停电结束重熔操作为止。

2、根据权利要求1所述的电渣重熔补缩工艺，其特征还在于：石墨电极充填系数

即：