[发明专利]用于生产拉拔细丝用高碳钢的电渣重熔工艺

说明书

技术领域

本发明属于电渣重熔精炼技术领域，尤其是一种用于生产拉拔细丝用高碳钢的电渣重熔工艺。 

背景技术

采用T型结晶器的电渣炉，使用大断面电极生产9米长的小方坯，从而达到直接轧制线材的目的。这种电渣炉属于新型快速电渣重熔炉，可参考利用的资料非常少，重熔工艺需要全新的摸索。 

抽锭式电渣炉要求炉渣有一定的高温塑性，拉坯时对坯壳起到支撑和润滑作用，另外拉拔细丝用的高碳钢对钢的洁净度要求极高，且不能存在不变形的铝酸盐类大颗粒夹杂物，否则拉拔时极易断丝，因此自耗电极采用硅脱氧工艺。传统电渣重熔大多采用SiO₂-CaO-CaF₂-Al₂O₃四元渣系，但是该四元渣系会造成钢中的酸溶铝含量升高，极易形成不变形的铝酸盐类夹杂物。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种有效去除电极中的大尺寸夹杂物且不形成新的不变形夹杂物的用于生产拉拔细丝用高碳钢的电渣重熔工艺。 

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：采用抽锭式电渣炉，所述抽锭式电渣炉采用T型结晶器，其采用下述重量配比的渣料：SiO₂ 10～20％，CaO 20～30％，CaF₂ 50～60％；所述电渣重熔的熔速为330～390kg/h。 

优选的，熔速为360～390kg/h。 

本发明所述电渣重熔采用间歇式的抽锭方式，抽锭速度为3～5mm/3s，保护气氛为氮气或氩气。 

优选的，保护气氛为氩气。 

本发明所述高碳钢钢种成分的重量配比为：C 0.79～0.86%，Si 0.15～0.35%，Mn 0.30～0.60%，P≤0.030%，S≤0.030%，余量铁以及不可避免的杂质。 

传统电渣重熔渣系中都含有一定量的Al₂O₃，但为了使电渣重熔有效去除电极中的大尺寸夹杂物且不形成新的不变形夹杂物，渣中不能含有Al₂O₃，否则钢中的酸溶铝含量升高，极易形成不变形的铝酸盐类夹杂物；而渣中加入少量SiO₂，可以降低渣的熔点，提高渣的高温塑性，使铸锭表面光洁，而且也能降低渣的电导率；SiO₂的加入还可以改变钢中夹杂物的形态，由铝酸盐夹杂变为硅酸盐夹杂，使钢材易于加工变形。因此，本发明采用不含Al₂O₃的低碱度三元渣系；这种三元渣系熔点较低、渣阻小，但易引起熔池热量不足和电渣锭表面质量差等问题；因此，本发明采用与之相匹配的熔速，以避免上述情况发生。 

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明使用不含Al₂O₃的低碱度渣系，在与之匹配的熔速下，利用气氛保护抽锭式电渣炉生产出满足拉拔细丝用高碳钢对夹杂物尺寸和成分的要求。本发明所得高碳钢中大尺寸夹杂物的含量少，无新的不变形夹杂物生成，具有杂质少、洁净度高、拉拔不易断丝的特点。 

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。 

实施及对比例：本用于生产拉拔细丝用高碳钢的电渣重熔工艺采用下述具体工艺步骤。 

（1）本电渣重熔工艺采用T型结晶器的抽锭式电渣炉，采用的高碳钢钢种成分见表1，具体试验方案见表2。 

表1：高碳钢钢种成分（wt%） 

表2：试验方案

本电渣重熔工艺采用间歇式的抽锭方式，抽锭速度为3～5mm/3s，实际抽锭速度根据熔速的变化系统自动调整；保护气氛可以使用N₂或Ar气，拉拔细丝用的高碳钢要求氮含量尽量低，以降低拉拔过程中产生的加工硬化，所以最好使用Ar气进行气氛保护。每炉的气氛保护工艺参数相同，见表3。

表3：抽锭电渣炉气氛保护工艺参数 

（2）试验结果：将电渣重熔后的160mm×160mm×9000mm的方坯直接轧制成Ф5.5mm的盘条，对盘条中的夹杂物尺寸进行检验，检验标准如下：

取盘条样24cm，连续切割成12个2cm的试样，然后检测每个试样纵面最大夹杂物尺寸，以12个试样最大夹杂物尺寸的平均值作为该批盘条的夹杂物指标。夹杂物检测结果见表4。

表4：夹杂物检测结果