[发明专利]一种加压电渣重熔气相渗氮制备高氮马氏体不锈钢的渣系

权利要求书

1.一种加压电渣重熔气相渗氮制备高氮马氏体不锈钢的渣系，其特征在于该渣系的成分按重量百分比为CaF₂：63～68％，CaO：19～23％，Al₂O₃：10～15％，MgO：1～3％，SiO₂：0.5～1.0％，余量为不可避免杂质，杂质含量不大于1％；其中，CaO/Al₂O₃为1.27～2.30；渣系的熔化温度为1230～1320℃；渣系在1500℃下：其黏度为0.021～0.029Pa·s，电阻率为0.244～0.298Ω·cm，氮容C_N为(0.994～1.402)×10^-13；在1500℃下，渣系氮容的计算公式如下所述：

logC_N＝7.442Λ-19.05，

式中：Λ＝(Σx_An_AΔ_A+x_Bn_BΔ_B+....)/(Σx_An_A+x_Bn_B+....)；x_i为渣系A～N种组元中第i组元的摩尔分数；n_i为渣系A～N种组元中第i组元的摩尔数；Δ_i为渣系A～N种组元中第i组元的光学碱度；i＝A～N；C_N为渣系的氮容。

2.一种加压电渣重熔气相渗氮制备高氮马氏体不锈钢的渣系的制备方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

(1)配料：采用高纯萤石、石灰、工业氧化铝、电熔镁砂和硅石为原料，按以下重量百分比配制：CaF₂：63～68％，CaO：19～23％，Al₂O₃：10～15％，MgO：1～3％，SiO₂：0.5～1.0％，其余为杂质，杂质含量不超过1％；其中，CaO/Al₂O₃为1.27～2.30；

(2)预熔：将原料均匀混合，在三相化渣炉中预熔并搅拌30分钟以上，化渣温度控制在1550～1580℃，将熔渣倒于钢槽内冷却凝固至室温；

(3)破碎：将凝固渣多级破碎至粒度为不超过10mm，从而制备出高氮马氏体不锈钢加压电渣重熔用渣系。

3.一种加压电渣重熔气相渗氮制备高氮马氏体不锈钢的渣系的使用方法，其特征在于所述使用方法包括：

(1)将如权利要求1所述的高氮马氏体不锈钢加压电渣重熔用渣系在600～800℃条件下烘烤5～7h；

(2)将与所制备高氮马氏体不锈钢相同材质的引弧环和0.45±0.05kg引弧屑放到自耗电极下面的加压电渣炉底水箱上，并将烘烤后的预熔渣加入到加压电渣炉结晶器内；

(3)密闭加压电渣炉熔炼室，在氮气保护下进行固态起弧造渣；

(4)造渣完成后，逐渐提高加压电渣炉熔炼室内的氮气压力，同步提升加压电渣炉结晶器冷却水压力，并提高电流和电压，进行低熔速加压电渣重熔气相渗氮熔炼，制备出高氮马氏体不锈钢钢锭。