电渣重熔用精炼渣、它们的冶炼方法及其应用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种电渣重熔用精炼渣、它们的冶炼方法及其应用，该冶炼方法包括炉渣的配料、起弧和加渣以及精炼和模冷。采用本发明的方法能将精炼渣中的Si控制在0.001％以下，在电渣重熔期间能减少Si元素与Al元素反应的效果，减少电渣锭上下部Al、Si元素相差的效果，达到电渣锭下部Al、Si元素合格。
【专利说明】电渣重熔用精炼渣、它们的冶炼方法及其应用 【【技术领域】】
[0001] 本发明涉及电渣重熔用精炼渣、它们的冶炼方法及其应用。 【【背景技术】】
[0002] 目前，国内冶炼精炼渔，普遍采用Fe-Al作为精炼电极。文献电渣冶金的理论与实 践，2010. 2,利用电渣炉及水冷结晶器对萤石或（一定配比的渣料）进行提纯。一般可以将 渣中的Si02Wl?3%降至0. 5%左右。有些厂家采取加渣前，混入2kg A1粉（或不加）， 并在冶炼精炼渣时，补加2kgAl粉（或不加）。这类冶炼精炼渣方法，只能将渣中Si02降至 0. 5%左右。精炼渣中0. 5%含量的Si02，容易与钢中的A1反应导致电渣锭下部A1大量减 少，不能满足A1含量范围较窄的电渣钢生产需要。
[0003] 影响电渣重熔过程中A1元素损失的主要因素是0和Si元素。文献电渣重熔原理 与实践，1990. 10,其反应式为：
[0004] 2 [A1] +3 (0) = 2 (A1203)，2 [Al] +3 (Si02) = 2 (A1203) +3 [Si]。
[0005] 由于采用未加 Ar气保护等措施的传统电渣炉，0与Al反应在整个冶炼过程中都 是存在的，因而冶炼后的电渣钢上下部A1含量应相差不大，而现实生产过程中电渣钢上下 部A1含量相差在彡0. 15%，导致这种情况的主要原因是电渣冶炼下部Si元素与A1元素反 应，A1元素减少，Si元素增加。参与反应的Si元素主要存在于炉渣中，采用传统方法只能 将精炼渣中的Si元素控制在0. 05%左右。 【
【发明内容】
】
[0006] [要解决的技术问题]
[0007] 本发明的目的是提供电渣重熔用精炼渣的冶炼方法。
[0008] 本发明的另一个目的是提供精炼渣中Si02彡0. 001 %的精炼渣。
[0009] 本发明的另一个目的是提供所述精炼渣用于冶炼电渣锭的应用。
[0010][技术方案]
[0011] 本发明是通过下述技术方案实现的。
[0012] 本发明提供了一种电渣重熔用精炼渣的冶炼方法，该冶炼方法的步骤如下：
[0013] A、炉渣的配料：
[0014] 萤石粉与三氧化二铝粉按照重量比70?60 :30?40取样，再在温度650?950°C 分别烘烤3?5h，作为冶炼精炼渣的炉渣；
[0015] B、起弧和加渣：
[0016] 使用Ti02与CaF2按照质量比40?50 :60?50组成的导电渣作为引弧剂、使用石 墨电极作为起弧电极和所述炉渣加入量为其总量1/2?2/3之前的电极、采用废38CrM 〇AlA 坯料作为在所述炉渣加入量为其总量1/2?2/3之后的电极和精炼精炼渣时的电极；
[0017] 在起弧时，让所述的起弧电极快速下降至与引锭板的距离为180?220mm时通电， 然后让所述的电弧电极缓慢下降，在起弧和加渣过程中将电流控制在〇?7500A、电压控制 在77?81V ;引燃后加入5?10重量份的萤石粉；待结晶器中的整个物料形成熔池后，将 步骤A得到的炉渔混合均勻后以加渔速度4?9kg/min在时间20?35min加入所述的烙 池中；
[0018] C、精炼和模冷：
[0019] 待炉渣全部加入所述的熔池后，接着加入0. 300?0. 400重量份A1粉，随后每隔 5分钟一次加入0. 300?0. 400重量份A1粉，在精炼电流9000?10000A、精炼电压77? 81V与冷却水温35?55°C的条件下精炼70?90min ;然后，模冷70?90min，这样得到所 述的精炼渣。
[0020] 根据本发明的优选实施方式，以萤石粉总重量计，所述萤石粉中的CaF2含量 彡96%，Si0 2含量彡1% ;所述的萤石粉的粒度彡5_。
[0021] 根据本发明的优选实施方式，以三氧化二铝粉总重量计，所述三氧化二铝粉中的 A1A含量彡97%，Si02含量彡0. 5% ;所述的三氧化二铝粉的粒度彡5mm。
[0022] 根据本发明的优选实施方式，所述的石墨电极是以石墨电极总重量计固态碳含量 >95%、强度彡15.71^^的石墨电极，其规格为#150_。
[0023] 根据本发明的优选实施方式，所述的废38CrM〇AlA坯料选自在电炉生产 38CrMoAlA坯料过程中产生的38CrMoAlA连铸头尾坯或长度较短不能用于电渣重熔正常冶 炼的38CrMoAlA坯料，其规格为# 290mm?# 350mm。
[0024] 根据本发明的优选实施方式，所述的引锭板是采用Q235或#45钢制成的厚度 16?24mm、直径310?565mm的钢板。
[0025] 根据本发明的优选实施方式，所述炉渣的加入量为100?150kg/炉。
[0026] 根据本发明的优选实施方式，所述的结晶器是# 450?600mm、高0. 4?0. 5m的结 晶器。
[0027] 本发明还提供了一种采用所述的冶炼方法冶炼的精炼渣，该精炼渣中以精炼渣总 重量计Si0 2含量< 0. 001 %。
[0028] 本发明还提供了所述的精炼渣在冶炼电渣锭中的应用。
[0029] 下面对本发明的技术方案作更加详细的说明。
[0030] 本发明提供了一种电渣重熔用精炼渣的冶炼方法，该冶炼方法的步骤如下：
[0031] A、炉渣的配料：
[0032] 萤石粉与三氧化二铝粉按照重量比70?60 :30?40取样，再在温度650?950°C 分别烘烤3?5h，作为冶炼精炼渣的炉渣；
[0033] 萤石粉与三氧化二铝粉按照上述的配比能使渣系液相线温度达到最低约1250°C。 采用其他配比，会使渣系液相线温度变高。如采用其他配比生产的精炼渣，会使电渣重熔电 耗变1?。
[0034] 萤石粉与三氧化二铝粉混合均匀后在650?950°C烘烤3?5h的目的是去除炉渣 的水分，防止电渣重熔过程，炉渣中的水分分解，导致电渣锭H、0含量增加，使电渣锭产生 气孔。
[0035] B、起弧和加渣：
[0036] 使用Ti02与CaF2按照质量比40?50 :60?50组成的导电渣作为引弧剂、使用石 墨电极作为起弧电极和所述炉渣加入量为其总量1/2?2/3之前的电极、采用废38CrM 〇AlA 坯料作为在所述炉渣加入量为其总量1/2?2/3之后的电极和精炼精炼渣时的电极；
[0037] 在起弧时，让所述的起弧电极快速下降至与引锭板的距离为180?220mm时通电， 然后让所述的电弧电极缓慢下降，在起弧和加渣过程中将电流控制在〇?7500A、电压控制 在77?81V ;引燃后加入5?10重量份萤石粉；待结晶器中的整个物料形成熔池后，将步 骤A得到的炉渔混合均勻后以加渔速度4?9kg/min在时间20?35min加入所述的烙池 中；
[0038] 使用Ti02与CaF2按照质量比40?50 :60?50组成的导电渣作为引弧剂，即导电 渣中Ti02的重量比为40?50%。导电渣中Ti0 2的重量比< 40%时，则无法起到导电起弧 的作用；导电渣中Ti02的重量比> 50%，则会使导电渣中Ti进入电渣锭中，污染电渣锭成 分；因此导电渣中Ti02的重量比为40?50%是合理的。
[0039] 炉渣以加渣速度4?9kg/min在时间20?35min加入所述的熔池的目的是可以 防止液体炉渣从结晶器与底水箱之间缝隙流出，造成事故。
[0040] 石墨电极起弧较金属电极起弧好处是，能较好的形成稳定的熔池，操作较为容易。 金属电极直接起弧，形成熔池相对较难。但起弧和加渣过程全采用石墨电极起弧，时间较 长，所以在用石墨电极形成一定熔池即炉渣加入1/2?2/3之后的用金属电极，可以节约冶 炼时间。
[0041] 在起弧和加渣过程中将电流控制在0?7500A是由于在起弧和加渣过程中电流不 稳，会出现到0的现象，电流指针处于摇摆状态。
[0042] C、精炼和模冷：
[0043] 待炉渣全部加入所述的熔池后，接着加入0. 300?0. 400重量份A1粉，随后每隔 5分钟一次加入0. 300?0. 400重量份A1粉，在精炼电流9000?10000A、精炼电压77? 81V与冷却水温35?55°C的条件下精炼70?90min ;然后，模冷70?90min，这样得到所 述的精炼渣。
[0044] 在精炼过程中，A1粉是逐步加入的，在精炼渣冶炼过程中起到了 A1与Si和0逐 步、均匀、充分的反应，较传统的方法，逐步加入A1粉可明显的降低精炼渣的Si02，能够将其 降低到0. 001 %以下。
[0045] 根据本发明的一个优选的实施方式，以萤石粉总重量计，所述萤石粉中的CaF2含 量彡96%，Si0 2含量彡1% ;所述的萤石粉的粒度为彡5mm。
[0046] 萤石粉是市售，例如成都钰鑫实业有限公司生产的GJ5690-85标准的萤石粉。
[0047] 根据本发明的一个优选的实施方式，以三氧化二铝粉总重量计，所述三氧化二铝 粉中的A1 203含量彡97%，Si02含量彡0. 5% ;所述的三氧化二铝粉的粒度为彡5mm。
[0048] 三氧化二铝粉为市售，例如四川科力玻陶材料有限公司生产的YS/T274-98标准 的二氧化二错粉。
[0049] 根据本发明的一个优选的实施方式，所述的石墨电极是以石墨电极总重量计固态 碳含量> 95%、强度彡15. 7Mpa的石墨电极，其规格为# 150mm。
[0050] 石墨电极为市售，例如河北北方石墨电极集团生产的YB/T4088-2000标准的石墨 电极。
[0051] 根据本发明的一个优选实施方式，所述的废38CrMoAlA述料选自在电炉生产 38CrMoAlA坯料过程中产生的38CrMoAlA连铸头尾坯或长度较短不能用于电渣重熔正常冶 炼的38CrM〇AlA坯料，该废38CrM〇AlA坯料是采用电炉一LF精炼炉一连铸生产工艺生产过 程中产生的38CrM〇AlA连铸头尾坯或电渣生产过程中产生的长度较短不能用于电渣重熔 正常冶炼的38CrMoAlA坯料，其规格为# 290mm?# 350mm。
[0052] 根据本发明的一个优选的实施方式，所述的引锭板是采用Q235或#45钢制成的厚 度16?24mm、直径310?565mm的钢板。
[0053] 根据本发明的一个优选的实施方式，所述炉渣的加入量为100?150kg/炉。
[0054] 根据本发明的一个优选的实施方式，所述的结晶器是# 450?600mm、高0. 4? 0. 5m的结晶器。
[0055] 结晶器为市售，例如四川冶金机械厂生产的J99型结晶器。
[0056] 本发明还提供了采用上述冶炼方法冶炼的精炼渣，该精炼渣中以精炼渣总重量计 Si02 含量< 0· 001%。
[0057] 本发明还提供了所述精炼渣在冶炼电渣锭中的应用。
[0058] [有益效果]
[0059] 采用本发明的方法能将精炼渣中的Si控制在0. 001%以下，在电渣重熔期间能减 少Si元素与A1元素反应的效果，减少电渣锭上下部A1、Si元素相差的效果，达到电渣锭下 部Al、Si元素合格。 【【具体实施方式】】
[0060] 通过下述实施例将能够更好地理解本发明。
[0061] 实施例1 :
[0062] 精炼渣的冶炼方法步骤如下：
[0063] 萤石粉与三氧化二铝粉按照重量比70 :30分别取萤石粉70kg、三氧化二铝粉 30kg，再在温度650°C分别烘烤5h，作为冶炼精炼渣的炉渣；
[0064] 使用1102与0&&按照质量比40 :60组成的导电渣作为引弧剂、使用石墨电极作为 起弧电极和所述炉渣加入量为其总量1/2之前的电极、采用废38CrM〇AlA坯料作为在所述 炉渣加入量为其总量1/2之后的电极和精炼精炼渣时的电极；
[0065] 在起弧时，让所述的起弧电极快速下降至与引锭板的距离为200mm时通电，然后 让所述的电弧电极缓慢下降，在起弧和加渣过程中将电流控制在〇?7500A、电压控制在 77?81V ;引燃后加入5kg的萤石粉；待结晶器中的整个物料形成熔池后，将剩余的炉渣混 合均勻后以加渔速度5kg/min在时间20min加入所述的烙池中；
[0066] 待炉渣全部加入所述的熔池后，接着加入0. 300kg A1粉，随后每隔5分钟一次加 入0. 300kg A1粉，在精炼电流9000A、精炼电压80V与冷却水温45°C的条件下精炼75min ; 然后，模冷90min，这样得到所述的精炼渣。
[0067] 本实施例冶炼得到的精炼渣的成分见表1。
[0068] 表1 :实施例1冶炼得到的精炼渣的成分
[0069]
【权利要求】
1. 一种电渣重熔用精炼渣的冶炼方法，其特征在于该冶炼方法的步骤如下： A、 炉渣的配料： 萤石粉与三氧化二铝粉按照重量比70?60 :30?40取样，再在温度650?950°C分 别烘烤3?5h，作为冶炼精炼渣的炉渣； B、 起弧和加渣： 使用Ti02与CaF2按照质量比40?50 :60?50组成的导电渣作为引弧剂、使用石墨电 极作为起弧电极和所述炉渣加入量为其总量1/2?2/3之前的电极、采用废38CrM〇AlA坯 料作为在所述炉渣加入量为其总量1/2?2/3之后的电极和精炼精炼渣时的电极； 在起弧时，让所述的起弧电极快速下降至与引锭板的距离为180?220mm时通电，然 后让所述的电弧电极缓慢下降，在起弧和加渣过程中将电流控制在〇?7500A、电压控制在 77?81V;引燃后加入5?10重量份的萤石粉；待结晶器中的整个物料形成熔池后，将步骤 A得到的炉渔混合均勻后以加渔速度4?9kg/min在时间20?35min加入所述的烙池中； C、 精炼和模冷： 待炉渣全部加入所述的熔池后，接着加入0. 300?0. 400重量份A1粉，随后每隔5分 钟一次加入〇. 300?0. 400重量份A1粉，在精炼电流9000?10000A、精炼电压77?81V 与冷却水温35?55°C的条件下精炼70?90min ;然后，模冷70?90min，这样得到所述的 精炼渣。
2. 根据权利要求1所述的冶炼方法，其特征在于以萤石粉总重量计，所述萤石粉中的 CaF2含量彡96%，Si02含量彡1% ;所述的萤石粉的粒度彡5mm。
3. 根据权利要求1所述的冶炼方法，其特征在于以三氧化二铝粉总重量计，所述三氧 化二铝粉中的A120 3含量彡97%，Si02含量彡0. 5% ;所述的三氧化二铝粉的粒度彡5mm。
4. 根据权利要求1所述的冶炼方法，其特征在于所述的石墨电极是以石墨电极总重量 计固态碳含量> 95%、强度彡15. 7Mpa的石墨电极，其规格为# 150mm。
5. 根据权利要求1所述的冶炼方法，其特征在于所述的废38CrM〇AlA坯料选自在电炉 生产38CrMoAlA坯料过程中产生的38CrMoAlA连铸头尾坯或长度较短不能用于电渣重熔正 常冶炼的38CrMoAlA坯料，其规格为# 290mm?# 350mm。
6. 根据权利要求1所述的冶炼方法，其特征在于所述的引锭板是采用Q235或#45钢制 成的厚度16?24mm、直径310?565mm的钢板。
7. 根据权利要求1所述的冶炼方法，其特征在于所述炉渣的加入量为100?150kg/ 炉。
8. 根据权利要求1所述的冶炼方法，其特征在于所述的结晶器是# 450?600mm、高 0. 4?0. 5m的结晶器。
9. 根据权利要求1?8中任一项权利要求所述的冶炼方法冶炼的精炼渣，其特征在于 该精炼渣中以精炼渣总重量计Si02含量< 0. 001 %。
10. 根据权利要求9所述的精炼渣在冶炼电渣锭中的应用。
【文档编号】C22B9/18GK104152710SQ201410433234
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月28日 优先权日:2014年8月28日
【发明者】李勇, 黄国玖, 苏雄杰, 李鑫, 胡茂会, 王跃健, 刘志军, 魏平, 龚龙, 陈文骏 申请人:攀钢集团成都钢钒有限公司