[发明专利]金属电渣重熔冶炼方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属冶炼技术，尤其涉及一种金属电渣重熔冶炼方法。

背景技术

金属电渣炉（又名电渣重熔炉）是利用电流通过熔渣时产生的电阻热作为热源进行熔炼的一种冶金设备，其结构主要包括整体呈炉状的结晶器、位于结晶器一侧的立柱，立柱上方设置有横向悬臂，横向悬臂上靠电极夹头正对结晶器安装有向下延伸进入结晶器的电极。

电渣炉冶炼工作时，电渣放入结晶器内，并在结晶器上方形成待熔融的渣池，采用电极夹头来夹持柱形电极，并让电极、渣池、金属熔池、钢锭、底水箱通过短网导线和变压器能够形成电流回路。进行电渣冶炼时，首先将该电极远离电渣冶炼电极夹头的端部插入熔渣内，随后对电极进行通电，在通电过程中，电极和渣池放出焦耳热，将渣池中的金属渣熔化。熔融金属汇聚成液态，穿过渣池，落入结晶器中形成金属熔池，且同时受水冷作用，迅速凝固形成钢锭。钢锭凝固前，在它的上方的金属熔池和渣池，起保温和补缩作用，保证钢锭的致密性。冶炼过程中，结晶器内壁上形成有一层薄渣壳，不仅使钢锭表面光洁，还起绝缘和隔热作用，使更多的热量向下部传导，有利于钢锭自下而上的定向结晶。基于以上原因，通过电渣冶炼生产出的钢锭质量好、性能优，合金钢的低温、室温和高温下的塑性和冲击韧性增强，钢材使用寿命延长，故电渣冶炼工艺在本行业中广泛使用。

但现有电渣冶炼工艺中，钢含氧量的增加，钢的范性、韧性降低，另氧化物还使钢的耐磨性、耐腐蚀性等降低。因此在电渣重熔过程中定时定量连续加入微量的辅料如铝粒等进行扩散脱氧具有重要作用，如其可以抑制金属熔池中的含氧量，从而最终降低钢中的氧含量。同时可以减少钢锭气孔、疏松及偏析产生。加入适量的辅料也可以减少钢中硅的烧损，有利减少钢的点状偏析。并有效使钢的含硫量降低，提高钢的纯净度等。目前，电渣冶炼过程中辅料添加多用人工用铁勺添加，工作温度高，粉尘多，有害健康，并且加料不均匀，不连续或加料量不易控制等，经常造成电渣冶炼成品合格率低，并且专用的电渣冶炼辅料加料装置还很少，因而对工艺方面规定的脱氧等不能达到很好的效果，大大影响电渣锭的成分及冶炼质量。

我国专利申请号201320175064.6曾公开过一种电渣炉铝粒加料机控制器，属于电渣炉加料自动化控制技术领域。技术方案是：给料常开节点串接在给料振动电磁铁回路，排料常开节点串接在排料振动电磁铁回路，气缸常开节点串接在卸料气缸回路，给料常开节点线圈、排料常开节点线圈和气缸常开节点线圈分别与可编程控制器连接。所以该专利仅仅是公开了一种对铝粒下料量进行控制的技术，仍然无法解决怎样靠机械实现自动下料，进而避免人工操作带来的种种不利影响的问题。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种结构简单，冶炼效果好，能够实现冶炼时自动加入辅料的金属电渣重熔冶炼方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种金属电渣重熔冶炼方法，该方法在于，将电渣置于整体呈炉体状的结晶器中，从上方插入电极进入到结晶器内，然后对电极进行通电，并使得电极、电渣和结晶器内的短网导线接通形成电流回路，使得在通电过程中，电极和渣池放出焦耳热，将渣池中的金属渣熔化，熔融金属汇聚成液态，穿过渣池，落入结晶器中形成金属熔池，然后凝固形成钢锭；同时冶炼过程中加入以铝粒为主体的辅料，进行脱氧；其特征在于，冶炼时，电极先插入电渣上部位置，电渣开始熔化并落入结晶器形成金属熔池后，控制电极缓慢向下移动进行冶炼，在电极下移过程中联动控制陆续均匀地添加所述辅料。

本方法中，在冶炼时，匀速地控制电极缓慢向下移动使得电极下端逐步延伸进入到结晶器内部下方位置，这样电极的移动引起电流的逐渐变化，提高冶炼效果，同时在该过程中逐步地联动加入辅料，可以减少钢中硅的烧损，有利减少钢的点状偏析。并有效使钢的含硫量降低，提高钢的纯净度等，使得冶炼效果更好。同时，辅料为联动添加，这样就保证了辅料的反应时间和反应效果，就极大地提高了金属冶炼效果。

更加具体地说，本发明先获取以下结构的冶炼设备，