[发明专利]X12CrMoWVNbN10-1-1电渣重熔渣系优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属冶炼领域，尤其是X12CrMoWVNbN10-1-1电渣重熔渣系优化方法，该方法能够用于非真空感应炉加电渣重熔生产叶片钢X12CrMoWVNbN10-1-1。

背景技术

合金化基本原理是材料学的核心，材料的组成是材料强韧化矛盾的主要因素。因此，对于材料成分的精确控制，将有利于其机械性能的优化。

叶片钢X12CrMoWVNbN10-1-1的化学组成(重量百分比)如下：C占0.11~0.13%，Mn占0.40~0.50，Si≤0.12，Ni占0.70~0.80，Cr占10.2~10.8，Mo占1.00~1.10，V占0.15~0.25，Nb占0.04~0.06，W占0.95~1.05，N占0.045~0.06，余量为Fe及杂质。采用原料直接制造叶片钢X12CrMoWVNbN10-1-1的成本较高，为了降低成本，人们开始采用返回法加电渣重熔冶炼制备叶片钢X12CrMoWVNbN10-1-1，即采用部分返回料代替原料，生产叶片钢X12CrMoWVNbN10-1-1。返回料为叶片钢X12CrMoWVNbN10-1-1冶炼过程中剩余的部分。由于返回料中Si含量过高，导致其所制备的产品中，Si含量不易控制，因而返回料的用量较低，通常仅为返回料自身的5%~20%左右。低的返回料用量，会导致生产成本升高，如何通过改进生产工艺，提高返回料的用量，成为人们迫切关注的问题。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对采用返回法加电渣重熔冶炼制备叶片钢X12CrMoWVNbN10-1-1时，返回料中Si含量过高，导致产品中Si含量不易控制，因而返回料用量较低的问题，提供一种X12CrMoWVNbN10-1-1电渣重熔渣系优化方法，本发明能够有效解决高Si返回料用量的问题，本发明中冶炼所采用的返回料可达返回料自身重量的40%-60%左右，有效提高其利用率，降低生产成本。同时，通过分析检测，本发明对叶片钢X12CrMoWVNbN10-1-1中Si含量及残Al的控制有较大改善，能够有效节约大量的冶炼成本，提高企业的生产效益，具有显著的经济价值和社会价值。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

X12CrMoWVNbN10-1-1电渣重熔渣系优化方法，包括如下步骤：

（1）取原料和返回料于非真空感应炉中初炼，将初炼生成的溶液浇注成自耗电极棒；

（2）将步骤（1）制备的自耗电极棒进行电渣重熔，电渣重熔采用四元渣系重熔；电渣重熔时，加入Al粉进行脱氧，同时加入0.02-0.3%的Mn粉。

所述步骤（2）中，电渣重熔采用Ca₂F、Al₂O₃、CaO、MgO四元渣系重熔。

所述步骤（2）中，电渣重熔采用Ca₂F、Al₂O₃、CaO、MgO四元渣系重熔，Ca₂F、Al₂O₃、CaO、MgO的重量份数比为50-70：20-30:8-12:3-8。

所述步骤（2）中，电渣重熔采用Ca2F、Al2O3、CaO、MgO四元渣系重熔，Ca₂F、Al₂O₃、CaO、MgO的重量份数比为60：25:10:5。

所述步骤（2）中，将步骤（1）制备的自耗电极棒进行电渣重熔，电渣重熔采用四元渣系重熔；电渣重熔时，加入Al粉进行脱氧，同时加入0.05-0.10%的 Mn粉。

所述步骤（2）中，加入Al粉的质量为0.05%-0.50%。

所述步骤（2）中，加入Al粉的质量为0.10%-0.20%。

采用返回法加电渣重熔冶炼制备叶片钢X12CrMoWVNbN10-1-1时，返回料是叶片钢X12CrMoWVNbN10-1-1在冶炼过程中所产生的，其中Si含量过高，导致返回料用量较低。针对该问题，本发明提供一种X12CrMoWVNbN10-1-1电渣重熔渣系优化方法，该方法包括如下两个步骤。

首先是制备自耗电极棒：取原料和返回料于非真空感应炉中初炼，将初炼生成的溶液浇注成自耗电极棒。采用本发明的方法，能够采用质量分数比为40%~60%的返回料。