专利名称：一种用于炼钢炉可填充Bi元素的纯铁棒的制作方法
技术领域：
本实用新型属于特种冶炼中真空感应炉炼钢领域，具体涉及特殊合金添加Bi元 素的装置，特别是一种可填充有Bi元素的纯铁棒。
背景技术：
在本实用新型提出之前，冶炼行业的专业技术人员熟知，真空感应炉炼钢具备独 特的全程真空负压环境，所以脱气功能良好，而且过程中不加保护渣，冶炼超纯净特殊钢很 理想。但是对于冶炼含Bi的特殊钢，十分困难。其原因于于，因为常压条件下Bi的熔点271°C，沸点1560°C。通常钢水温度1600°C 左右，加入Bi后在钢液表面迅速液化，在溶解进入钢液内部前就快速沸腾气化，产生大量 黑色烟雾，在真空室壁、感应器、真空管、真空泵等处冷凝富集。而且会产生以下后果UBi收得率极低，尤其是熔池底部钢水几乎没有收得Bi，成分偏析也十分严重。2、严重污染感应器线圈，各层线圈上粘附大量的Bi粉末，致使线圈之间放电打 火，设备跳电，冶炼中断。3、严重污染真空管路致使抽真空速度慢，甚至冷凝在真空泵阀门上的Bi粉末磨 损损坏真空泵。目前未见相关加Bi的报道和说明。有关文献叙述过在锭模内填充稀土和在捣 料杆上悬挂灌碳粉棒料加碳的方法，但是存在弊端1在锭模内填会造成底部沉积，成分偏 析；2把灌碳粉的棒悬挂在捣料杆上，一旦炉料架料需捣料时，捣料杆又不能使用，生产会 中断。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种可填充有Bi元素的纯铁棒，以解决真空感应炉 炼钢加Bi收得率极低和偏析问题；解决真空感应炉炼钢加Bi感应器线圈污染问题，避免线 圈之间放电打火；解决真空感应炉炼钢加Bi真空管路污染问题和真空泵磨损的问题。为了实现本实用新型的目的，设计人利用熔炼的纯铁棒在其顶部沿纯铁棒轴向开 设有Bi元素填充孔或填充槽。本实用新型充分考虑冶炼过程中成分的偏析问题，设计人进一步将Bi元素填充 孔形状设计呈螺旋槽孔或圆孔，开孔的深度延长。一般情况与添加Bi元素的重量比和纯铁 棒的实际重量有关，因此本实用新型Bi元素填充孔的孔径5mm-15mm，孔深100mm-200mm。本实用新型的优越性在于方便利用填充孔把Bi粉灌入其中，再用疏松的锡纸把 孔堵住，然后与其它纯铁棒一起装料炼钢。在升温过程中，锡纸(熔点232°C)和Bi粉逐 渐融化粘接在一起，不会被真空泵抽走。随着底部纯铁棒融化，上部纯铁棒沉入熔池，液化 的Bi液进入熔池底部溶解并气化进入钢液，避免了 Bi在熔池表面气化挥发，增加了 Bi的 收得率，也不会因为Bi在熔池表面气化挥发污染真空室。
图1本实用新型带有填充孔的纯铁棒在坩埚中的布置结构图；图2本实用新型带有填充孔的纯铁棒剖视结构图；图3本实用新型带有填充槽的纯铁棒剖视结构图。纯铁棒-1，锡纸-2，填充Bi粉-3，坩埚-4，填充孔_5，填充槽_6。
具体实施方式实例将纯铁棒顶部沿轴向开孔，孔径10mm，孔深150mm。计算Bi加入量，称量Bi 粉并烘烤，温度低于150°C，然后把烘烤干燥的Bi粉灌入纯铁棒填充孔或填充槽内，用锡纸 堵住孔口，随其它计算并称量好的纯铁棒一起装入坩埚中，在加料舱中放入称量好并烘烤 干燥的预脱氧剂及其它合金，合上真空室、抽真空5分钟，给感应器送电化钢，化钢完毕循 环抽气5分钟，充入氩气至低真空状态，加入预脱氧剂和加入合金，循环充分后取样，开始 浇注，在真空状态下冷却5分钟后破空脱模。
权利要求一种可填充有Bi元素的纯铁棒，其特征在于纯铁棒在其顶部沿纯铁棒轴向开设有Bi元素填充孔或填充槽。
2.根据权利要求1所述的一种可填充有Bi元素的纯铁棒，其特征在于填充孔形状设 计呈螺旋槽孔或圆孔，开孔的深度延长。一般情况与添加Bi元素的重量比和纯铁棒的实际 重量有关，因此本实用新型Bi元素填充孔的孔径5mm-15mm，孔深100mm-200mm。
专利摘要本实用新型属于真空感应炉炼钢领域，特别是一种可填充有Bi元素的纯铁棒。本实用新型的设计人利用熔炼的纯铁棒在其顶部沿纯铁棒轴向开设有Bi元素填充孔或填充槽。填充孔形状设计成螺旋槽孔，开孔的深度延长。一般情况下添加Bi元素的重量比与纯铁棒的实际重量有关，因此本实用新型Bi元素填充孔的孔径5mm-15mm，孔深100mm-200mm。
文档编号C21C7/00GK201770725SQ201020505810
公开日2011年3月23日 申请日期2010年8月26日 优先权日2010年8月26日
发明者吴强, 吴莉, 孙伟, 肖亮, 董中波, 陈子宏, 马国军 申请人:武汉钢铁(集团)公司