[发明专利]一种改善电渣重熔钢锭凝固质量的熔炼装置在审

专利信息
申请号: 201810297543.2 申请日: 2018-04-04
公开(公告)号: CN108251655A 公开(公告)日: 2018-07-06
发明(设计)人: 常立忠;施晓芳 申请(专利权)人: 马鞍山华盛冶金科技发展有限公司
主分类号: C22B9/187 分类号: C22B9/187
代理公司: 安徽知问律师事务所 34134 代理人: 韦超峰;吴雪健
地址: 243000 安徽省马鞍山*** 国省代码: 安徽;34
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摘要:
搜索关键词: 脉冲电源 金属电极 金属熔池 熔炼 底水箱 结晶器 电渣重熔 钢锭 正极 凝固 负极 熔炼装置 电渣 脉冲电流作用 定向凝固 金属插入 扰动 温度场 施加 容纳 生长
【说明书】:

发明公开了一种改善电渣重熔钢锭凝固质量的熔炼装置,属于电渣重熔技术领域。本发明包括脉冲电源、熔炼结晶器、金属电极和底水箱,所述底水箱设置于熔炼结晶器的底部,熔炼结晶器内用于容纳有金属熔池和电渣层;所述金属电极的插入熔炼结晶器内部,金属电极底部的自耗金属插入电渣层中,脉冲电源的正极与金属电极相连,脉冲电源的负极与底水箱相连。本发明脉冲电源的正极与金属电极相连,脉冲电源的负极与底水箱相连,脉冲电源向金属熔池中施加脉冲电流作用下,并在金属熔池产生微弱的扰动,可促进金属熔池温度场的均匀,从而实现类似于定向凝固生长的特征,提高了钢锭凝固质量。

技术领域

本发明属于电渣重熔技术领域,更具体地说,涉及一种改善电渣重熔钢锭凝固质量的熔炼装置。

背景技术

电渣重熔作为一种特种冶金方法,集精炼和凝固于一体,经过电渣重熔后的材料具有纯净度高、凝固组织致密等优点,因而这一方法在生产高品质材料方面占据重要地位。然而电渣重熔方法也存在一些问题:

(1)金属熔池(形状)深度不易控制。保持电渣重熔过程中金属熔池呈浅平状是获得良好结晶质量的保证。然而随着重熔过程的进行,如果不能很好的控制冶炼参数,金属熔池会逐渐加深,从而导致部分凝固缺陷产生;

(2)结晶组织的细化。尽管电渣锭中的柱状晶不能看作是电渣锭的缺陷,然而,如果能够细化柱状晶,甚至变柱状晶为等轴晶,那么对于提高电渣锭(特别是一些高合金钢,如高速工具钢等)的质量有很大帮助。

为了实现以上目标,冶金工作者进行了大量的基础研究和技术开发工作,并取得了一些成果。遗憾的是,这些成果均存在一些缺点。因此,在目前的电渣重熔领域,发明一种方法改善电渣钢锭的凝固组织,对于电渣技术的发展具有重要的意义。

经检索,已有相关的技术公开。例如:一种GH901合金的电渣重熔工艺(申请号:CN201410403472.1,申请日:2014-08-18),电渣重熔使用前将渣料在箱式炉中加热至500~1000℃进行烘烤,烘烤完成后,按所使用渣料总重量的0.4~0.6%添加金属钛;电渣重熔,控制电极锭熔化速度为0.013Dkg/min,熔速波动控制在±0.5kg/min以内,在电渣重熔引弧期结束后,在熔炼期按(0.078D~0.195D)g/15min的量加入金属纯钛颗粒;随着电渣重熔的进行每隔15min,金属纯钛颗粒的加入量递减10~20g;取样检测,控制该合金在电渣重熔过程中的烧损量,进一步减小该合金电渣锭引弧端和收弧端Ti含量的差异,获得Ti含量均匀的GH901合金电渣锭,但是该技术冶炼的电渣锭的凝固质量相对较差,有待进一步提高。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中,电渣重熔钢锭凝固质量相对较差的问题,提供一种改善电渣重熔钢锭凝固质量的熔炼装置,底水箱设置于熔炼结晶器的底部,金属电极的插入熔炼结晶器内部,金属电极底部的自耗金属插入电渣层中,在高频脉冲作用下,金属熔池产生微弱的扰动,可促进熔池温度场的均匀,并且促进了等轴晶的生长,可以提高钢锭凝固质量。

2.技术方案

本发明的一种改善电渣重熔钢锭凝固质量的熔炼装置,脉冲电源、熔炼结晶器、金属电极和底水箱,所述底水箱设置于熔炼结晶器的底部,熔炼结晶器内用于容纳有金属熔池和电渣层;所述金属电极的插入熔炼结晶器内部,金属电极底部的自耗金属插入电渣层中,脉冲电源的正极与金属电极相连,脉冲电源的负极与底水箱相连。

优选地,所述底水箱的下部设置有旋转台,旋转台用于驱动底水箱旋转。

优选地,所述脉冲电源为直流电流,该直流电流的频率为10-30KHz。

优选地,脉冲电源输出电流=*DA,其中D为结晶器直径/cm。

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