[发明专利]一种适用于电渣重熔的固渣引燃方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于电渣重熔的固渣引燃方法，属于特种冶炼技术领域。

背景技术

电渣重熔是在水冷结晶器中利用电流通过熔渣时产生的电阻热将金属或合金重新熔化和精炼，并顺序凝固成钢锭或铸件的一种特种冶金方法。

电渣重熔引燃的方式通常有两种：液渣引燃和固渣引燃。液渣引燃方法是在水冷结晶器内使用石墨电极引燃导电渣，然后分批加入已经配好的渣料，待渣料在电流作用下逐渐化清后，换上金属自耗电极。固渣引燃方法是在水冷结晶器内，使用金属自耗电极引燃特制的起弧板，然后分批加入预熔渣，渣料在电流作用下逐渐化清，整个过程不需换电极。由于石墨含碳量高，因此对于冶炼超低碳钢不适合采用液渣引燃的方法。另外，气体保护电渣炉全程都是在惰性气体保护下冶炼，交换电极会破坏密闭气体保护环境，因此气体保护电渣炉一般采用固渣引燃的方法。

固渣引燃原理如图1所示，护锭板1，采用厚度为6-12mm的薄钢板制作而成，垫在底结晶器上，其作用是保护底结晶器铜板免受电弧“拉弧”的损害；起弧板2采用同钢种或相近钢种制作而成，直径大小应与电极直径相等，厚度一般20-35mm，其作用是引燃；自耗电极3，通过采用需电渣重熔钢种的铸棒或锻轧棒作为自耗电极；渣料4，固渣起弧通常采用工厂已制作好的成品预熔渣；电弧5，电渣重熔通常采用低电压、大电流(交流电)的方式产生电弧。固渣起弧初期，自耗电极3和起弧板5之间通过“拉弧”放电产生的热量熔化渣料，固态渣料4受热熔化后由固态变成液态后产生导电性；电流通过液态熔渣后产生的热量逐渐熔化更多的固态渣料，最终形成液态渣池。

现有的固渣引燃方式通常使用一整块同钢种或相近钢种的试片作为起弧板，起弧板的大小应与电极直径相等，但通常实际生产过程中，为简化流程和降低生产成本，采取将两块或两块以上同钢种或相近钢种低倍酸洗试片(废料)焊接在一起的方式以代替整块起弧板，多块起弧板拼接后的直径需约等于电极直径。

通常在护锭板中心放置一块大圆片或者多块紧挨在一起的小圆片作为起弧板，圆片的底部与护锭板焊接，然后在起弧板周围围上少许渣料。固渣引燃初期，自耗电极与引弧板之间的电流极不稳定，波动非常大，为300-30000A不等。如果护锭板太薄，起不到保护作用，容易被电流击穿(大电流甚至能瞬间轻易将护锭板击穿)，导致结晶器铜板受损。

起弧初期大电流和起弧板之间“拉弧”，产生巨大的热量，如果这些热量没有用于熔化渣料，会导致护锭板和起弧板(钢板)被熔化，甚至击穿。击穿后，过大的电流热量不能被底结晶器下的冷却水带走，会导致铜板瞬间被熔化，形成许多“小坑”。

因此，现有固渣引燃方法存在以下缺点：1)大电流击穿护锭板后，结晶器底水箱易被引燃初期的大电流损坏，使得维修频繁，维修成本高，使用寿命低；2)护锭板被击穿后容易“漏渣”，影响导电性。

发明内容

针对现有技术不足，本发明的目的在于提供一种新的适用于电渣重熔的固渣引燃方法。该方法特别适用于电渣重熔初期的大电流引燃期，使用该方法生产电渣钢锭后，使得电渣炉底结晶器铜板的使用寿命明显提高，维修率大幅度降低，改进后经长期使用效果显著。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种适用于电渣重熔的固渣引燃方法，包括如下步骤：

步骤一，根据自耗电极的尺寸，选择起弧板的尺寸和数目；

步骤二，将若干所述起弧板均匀分布在护锭板的中心周围，并分别与所述护锭板进行固定，相邻的所述起弧板之间存在空隙；

步骤三，在各个所述起弧板的周围铺满渣料，清洁各个所述起弧板的表面；

步骤四，组装好结晶器，将所述结晶器吊入熔炼工位，然后放置自耗电极，所述自耗电极与所述护锭板的中心对中；

步骤五，通电起弧。

本发明提供的特种锻造工艺的技术原理如下：

将若干起弧板均匀分布在护锭板中心周围即自耗电极的正下方；相邻起弧板之间和各起弧板周围均铺满渣料，起弧板互不相连即相邻起弧板之间存在一定空隙。电渣起弧初期，从自耗电极流过的电流均匀地分流到各起弧板，产生的热量将铺设在起弧板周围的渣料迅速熔化成液渣。起弧板之间还存在一定的间隙，这样还能利于液渣的流动，快速形成熔池。同时还能减小大电流对底结晶器的冲击。

上述固渣引燃方法，作为一种优选实施方式，所述自耗电极的横截面积与围绕若干所述起弧板形成的外接圆的面积之比为0.93-1.05(比如0.95、0.98、1.02)。

上述固渣引燃方法，作为一种优选实施方式，所述起弧板为圆饼形；数目为三块或四块。