[发明专利]一种控制高铝钢铝元素均匀性的电渣重熔工艺

说明书

技术领域

本发明属于电渣冶金技术领域，特别涉及一种控制高铝钢铝元素均匀性的电渣重熔工艺。

背景技术

电渣重熔技术作为冶炼优质钢锭的一种手段，以其优良的冶金反应条件及特殊的结晶方式有着其他炼钢方法所不能替代的优越性。但电渣重熔过程一般是在大气下进行，电渣重熔炉内的氧化性气氛很高，很容易使钢中的易氧化元素发生烧损，成分难以控制，易导致偏析。

38CrMoAl、NAK80等高铝钢其铝成分范围为0.70%~1.10%，因其在电渣重熔过程中，由于炉中含有大量氧化性气氛，钢中的铝元素很容易会被高温氧化烧损，电渣时一般烧损0.2~0.3%。重熔初期电流波动大铝烧损严重可达0.3~0.5%，成份偏析严重，影响产品的力学性能。目前国内大多数厂家为控制高铝钢的铝元素偏析，一般只采用密封式氩气保护，降低电渣炉内氧化性气氛，但效果不是很理想，电渣锭两端的铝成分差别很大，成分偏析严重。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足提供一种控制高铝钢铝元素均匀性的电渣重熔工艺。

本发明的技术方案是这样实现的：一种控制高铝钢铝元素均匀性的电渣重熔工艺，其特征在于：电渣重熔时选用二元渣系，采用使用过的同钢种返回渣代替一定比例的CaF₂及Al₂O₃，其具体的百分比为CaF₂：50~60%，Al₂O₃：20~30%，同钢种返回渣10~30%；渣料在重熔前首先进行烘烤干燥。

同钢种返回渣重复使用次数不超过2次。含铝钢返回渣中原有的不稳定氧化物已经与钢中的铝元素进行反应，渣中的氧被钢液中的铝还原，氧化物含量很少，再次重新利用能降低钢液中铝的氧化，减少铝元素的偏析。

电渣重熔时在干燥氩气保护下进行。

电渣重熔前化渣时加入渣量的2%~4%铝粉脱除渣料中的不稳定氧化物。

电渣重熔初期，电流波动大，铝烧损大，电渣重熔时前两小时内加入铝粉使电极坯中铝含量调至超出成分范围上限的0.10%，重熔两小时之后加入铝粉将铝含量调至成分范围的上限，重熔过程采取自动加料机加入铝粉脱氧。

电渣重熔时熔化率（kg/h）=（0.75~0.85）×结晶器平均直径（mm），可以保证电渣锭表面光滑，避免表面出现麻坑及钢渣不分现象。

本发明的技术方案产生的积极效果如下：所述的重熔渣系含有10~30%的同钢种返回渣，成本比普通的二元重熔渣系要低，降低了电渣生产成本。

所述的在电渣重熔前化渣时加入渣量的2%~4%铝粉可以脱除渣料中的不稳定氧化物，形成稳定的Al₂O₃，避免渣中的氧进入到钢液中使电渣锭增氧。

所述的含铝钢返回渣已经与钢中的铝元素进行反应，返回渣中的氧已经被钢液中的铝还原，氧化物含量很少，再次重新利用能降低钢液中铝的氧化，减少铝元素的烧损，降低铝元素的偏析。

具体实施方式

一种控制高铝钢铝元素均匀性的电渣重熔工艺，选用NAK80钢种，锭型规格：5吨；渣系：56%CaF₂+24%Al₂O₃+20%同钢种返回渣（同钢种返回渣重复使用次数不超过2次）；渣量：170kg。渣料在化渣前在600℃烘烤4小时除去水分。自耗电极为Φ500mm模铸坯，电渣熔化率平均控制在520~560kg/h。重熔时加入铝粉作为脱氧剂，根据电极坯的铝含量，重熔前两小时内加入铝粉80g/5分钟，之后加35克/5分钟，重熔过程采取自动加料机脱氧。提模后观察电渣锭表面质量良好，表面无麻坑、渣沟。电渣重熔时在干燥氩气保护下进行。

电渣重熔时熔化率（kg/h）=（0.75~0.85）×结晶器平均直径（mm）。

NAK80成品两端铝元素分析结果见表1。

表1NAK80成品两端铝元素分析结果

由上表可知：采用本实施例中的电渣重熔钢液进行电渣，可大大降低电渣重熔过程中铝元素的烧损，减少铝元素的偏析程度。