[发明专利]特殊钢抽锭式连续小微断面定向结晶电渣锭的生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及冶金电渣重熔领域，特别涉及一种特殊钢抽锭式连续小微断面定向结晶电渣锭的生产工艺。

背景技术

电渣冶金技术可以被认为是一种金属或合金精炼提纯及凝固控制的复合技术，其产品具有纯净度高、成分均匀、力学性能和使用性能好、近终形、过程可控等特点，故目前世界上大部分高质量的产品像锻模钢、热加工工具钢、高等级汽车阀门钢、高速钢、高温合金钢等特殊钢、中小断面直径Φ200～300mm的电渣锭（棒），大多采用普通浇注钢锭再锻作自耗电极，自耗电极靠立式柜形（或圆柱）机架上长螺杆旋转带动电极夹持器夹住电极的末端上下移动通过固定式水冷结晶器的中心的单相电渣重熔装置生产，其目的是：为了改进钢的工艺的或物理的性能，以及提高钢锭的利用率，锻造比从4～5缩小到2，钢锭的质量也毫无问题。但它也存在着生产效率低、电渣重熔一炉一个钢锭、批量小、管理不便、电耗成本高等不足，特别是当横断面大于100毫米的小微断面时，存在易发生吸氢氢裂危害以及微细碳化物分布不均匀等不足。

发明内容

本发明的目的之一是克服现有技术的不足，而提供一种采用水平连铸工艺生产的圆棒作自耗电极的特殊钢抽锭式连续小微断面定向结晶电渣锭的生产工艺，该工艺不但可以改善电渣锭氢裂质量和微细碳化物分布均匀，而且生产效率可以提高50％以上，成材率提高5％以上，生产成本降低15％以上。

本发明的技术方案是：一种特殊钢抽锭式连续小微断面定向结晶电渣锭的生产工艺，包括以下工序：冶炼、连铸、车床倒角、连续电渣重熔；

一、冶炼：将按所冶炼特殊钢钢种要求的化学成份配好的炉料装入符合水平连铸工艺要求的特制中频感应炉中，熔化、造渣、熔化末期加入辅料升温至1500℃以上至渣白，吹氩气精炼，除渣后加合金微调成份，取炉中样，光谱分析成份符合所炼钢种标准后，升温进入下道水平连铸工序；

二、连铸：确认水平连铸机全套设备运转正常，引锭装置转动灵活后，启铸拉坯，生产过程中，要求控制好中频感应炉内钢水保温功率，控制好拉坯速度1.3～2.5米∕分钟、拉坯频率70～110次∕分钟，结晶器冷却进出水温差15～25℃，连铸圆坯定长3000～6000mm在线同步切割后送入下道车床平面倒角工序；

三、车床加工：将连铸圆坯两端车削平面倒角后转序电渣重熔工序；

四、电渣重熔：将单根定长3000～6000mm两端已倒角的连铸圆坯作为自耗电极，吊入安装在电渣炉立式柜形机架电极夹持器上可变频调速转动的两对转动辊中间，同时与抽锭用两对转动辊实行连锁同步转动来控制连铸圆坯自耗电极与电渣锭的同步移动；再通过时间继电器延时来控制水冷T型结晶器内电渣重熔起弧前期的电渣池内电渣的深度，中后期则采用电磁型金属液面控制器来确保连续电渣池内钢水液面波动控制在±5mm内；当第一根连铸圆坯自耗电极尾端移动到电极夹持器第一对转动辊前的激光（或氩弧）自动焊接机位置时，第二根连铸圆坯前端脱离电极上料辅助装置转入电极运行轨道，依靠自重接触第一根连铸圆坯自耗电极尾端，并迅速自动同步焊接为一体，从而确保连续电渣工艺的顺利进行，并实行等离子在线同步切割成定长并符合锻造或直接轧制标准的电渣锭产品。

本发明进一步的技术方案是：冶炼时，经过大于5分钟的二次吹氩精炼后，再升温至所炼钢种液相线温度以上70～110℃进入下道水平连铸工序。

本发明再进一步的技术方案是：将连铸圆坯两端车削平面倒角为3mm×45°后转序电渣重熔工序。

本发明再进一步的技术方案是：通过时间继电器延时5-20秒来控制水冷T型结晶器内电渣重熔起弧前期的电渣池内电渣的深度，即拉坯相对送坯延时5-20秒。

本发明再进一步的技术方案是：当第一根连铸圆坯尾端移动到电极夹持器第一对转动辊前的激光（或氩弧）自动焊接机位置时，第二根连铸圆坯前端脱离电极上料辅助装置转入电极运行轨道，依靠自重接触第一根连铸圆坯尾端，并迅速自动同步焊接为一体；并实行等离子在线同步切割成符合锻造或直接轧制标准的电渣锭产品。

本发明由于采用如上技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：

（1）采用T型结晶器生产小微断面（直径Φ48～98mm）特殊钢连续电渣锭（棒）特别适合于要求断面必须小于100mm的高速钢、高温合金、高等级汽车阀门钢等特殊钢的生产；

（2）改善电渣锭（棒）氢裂质量和确保微细碳化物分布均匀；

（3）成材率可以提高5％以上；

（4）生产成本降低15％以上；