一种电渣重熔用渣系的制作方法
【专利摘要】一种电渣重熔用渣系，属于电渣冶金【技术领域】。渣系的成分及质量百分比为：CaF2：50％～70％，Al2O3：10％～20％，CaO：10％～20％，La2O3：5％～15％。优点在于，保证电渣锭不同部位镧含量的均匀性，工厂实践中简单易行，成本低。
【专利说明】一种电渣重熔用渣系
【技术领域】
[0001] 本发明属于电渣冶金【技术领域】，特别涉及一种电渣重熔用渣系。
【背景技术】
[0002] 稀土元素不但作为脱氧剂而且作为合金化元素在冶金领域获得了广泛应用，特 别在高温合金中，微量稀土元素的添加能够显著改善合金的加工性能、机械性能和抗氧化 性能等，但在冶炼过程中稀土元素的稳定控制及其在合金中的均匀性控制是冶金领域的一 大难题。这一难题的突破对于在一些高端应用领域应用合金尤为关键。目前就该类技术难 题的报道不多，能够很好解决电渣重熔锭中稀土元素均匀性问题的报道更是鲜见。
[0003] 电渣重熔（ESR)可以看作是利用电加热的熔渣精炼金属的一种方法。渣系在电渣 重熔过程中具有重要作用，对电渣锭的质量具有决定性影响。目前，生产中常用的渣系有 CaF2:Al 203二元澄，CaF2:Al 203:Ca0 三元澄，CaF2:Al 203:Ca0 :MgO 四元澄等，但这些澄系均 不能很好地解决易烧损元素的控制特别是易烧损元素在电渣锭中上、中、下等部位不均匀 性的难题。
[0004] CN 101709384A公布了一种渣系，其主要组成为CaF2:Al 203:CaC03:Y 203。其说明书 中宣称该渣系能使"合金活泼元素成分不烧损"，但未提供证据，对于一些极易氧化元素完 全不烧损，显然是不可能的。该渣系也解决不了特殊活泼元素分布不均匀问题。另外，该渣 系采用CaC03代替传统的CaO,显然降低了渣系的碱度，部分牺牲了渣系的脱硫等能力。
[0005] CN 103468964A 公布了一种渣系，其主要组成为 CaF2:Al 203:Ca0 :MgO :CeO :La 203。 其设计该渣系的目的主要为控制电渣过程增氧增氢，其对活泼金属成分及其均匀性的影响 未见报道。另外，该渣系成分复杂，使用成本也高。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种电渣重熔用渣系，解决了电渣合金中La含量不易控 制，成分均匀性差的问题。
[0007] 本发明渣系的成分及质量百分比为：CaF2:50%?70%，Al 203:10%?20%，CaO : 10%?20%，La203:5%?15%。
[0008] 电渣重熔用渣系的成分及质量百分比的优选为：CaF2:60?65%，Al 203:15 %， CaO :15 ?20%，La203:5%?10%。
[0009] 技术原理：对于极容易氧化的元素 La而言，电渣重熔合金坯料中的La主要以两 种方式存在，部分以氧化物（La203、La 202S)形式存在，部分固溶进合金基体。作为氧化物夹 杂存在的镧氧化物通过电渣过程中的"渣洗"提纯冶炼应尽可能地去除，而对于固溶的镧应 防止其氧化烧损，并尽可能使其在电渣锭不同部位分布均匀。一般而言，随着电渣冶炼的进 行，熔渣的物理化学性质会有改变，这些改变会导致合金中活泼元素烧损程度不同，从而产 生了电渣锭中沿轴向不同部位活泼元素分布的不均匀。
[0010] 本发明在现有成熟CaF2:Al 203:Ca0三元渣系基础上，进行微调整添加适当比例的 La2O3，从而在保证原澄系较好地流动性、脱硫能力、去夹杂能力等冶金优势的基础上，进一 步提高了渣系对镧氧化物夹杂的吸附去除能力，在整个冶炼过程中保证了熔渣中镧和氧活 度的较好稳定性，从而改善了合金中镧的烧损和电渣锭中镧的分布均匀性。
[0011] 本发明的优点在于：
[0012] 1)运用本发明渣系电渣重熔冶炼含镧合金能较好地控制合金镧含量，特别是保证 电渣锭不同部位镧含量的均匀性。
[0013] 2)运用本发明渣系电渣重熔冶炼含镧合金较常规渣系具有更高的去夹杂能力。
[0014] 3)在原有成熟渣系基础上进行微调整添加 La2O3，工厂实践中简单易行，成本低。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 图1为对比例二电渣重熔合金放大100倍金相组织图。
[0016] 图2为实施例五电渣重熔合金放大100倍金相组织图。
【具体实施方式】
[0017] 实施例均为电渣重熔冶炼一种含镧钴基高温合金，该合金主元素成分范围见表 1。冶炼用电极母材为真空感应熔炼浇注电极棒。渣系具体使用方法为按照具体实施例及 对比例渣系组元成分及重量百分比要求按比例配制渣料，各个组元渣料均制备成粉末，并 混合均匀。
[0018] 表1冶炼合金主成分
[0019]
【权利要求】
1. 一种电渣重熔用渣系，其特征在于，成分及质量百分比为：CaF2:50%?70%，A1 203:10%?20%，CaO :10%?20%，La203:5%?15%。
2. 根据权利要求1所述的渣系，其特征在于，成分及质量百分比为：CaF2:60?65%， Al203:15%，CaO :15 ?20%，La 203:5%?10%。
【文档编号】C22B9/18GK104498727SQ201410850089
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月31日 优先权日:2014年12月31日
【发明者】牛永吉, 刘海稳, 张志伟, 安宁, 田建军, 高杨, 史世凤, 张 荣, 张永跃, 李振瑞, 魏江天, 王建民 申请人:北京北冶功能材料有限公司