[发明专利]一种高速钢电渣重熔原位微合金化结晶设备及其熔炼方法

权利要求书

1.一种高速钢电渣重熔原位微合金化结晶设备，包括底水箱、变压器和结晶器，结晶器位于底水箱上，与底水箱共同形成结晶池，其特征在于，所述结晶池上方设有气氛罩，气氛罩通过连接件与结晶器之间实现活动连接，气氛罩一侧下端设有进气口，和进气口相对的一侧上端设有出气孔，气氛罩顶部靠近边缘位置设有填渣口，气氛罩中央设有圆形通孔，使得电渣重熔的高速钢自熔电极钢锭能够通过通孔进入结晶池，变压器一端接通底水箱，另一端通过焊接的假电极与高速钢自耗电极连接，形成闭合回路；所述连接件为卡扣或者螺栓；所述通孔内设有弹性密封圈，该弹性密封圈采用两半拼合方式设置；所述弹性密封圈内径截面形状为正多边形或者花瓣形；所述的结晶设备还包括在高速钢自熔电极钢锭上钻制填料孔的钻头，钻头内设有通水孔，该通水孔的进水孔在钻头尾端中心位置，出水孔在钻头根部的侧壁上，钻制的填料孔中填入微合金化用料。

2.根据权利要求1所述的高速钢电渣重熔原位微合金化结晶设备，其特征在于，所述的钻头侧壁上还有连接通水孔出水孔的水槽。

3.根据权利要求2所述的高速钢电渣重熔原位微合金化结晶设备，其特征在于，所述的钻头侧壁上的水槽为条形或者螺旋状。

4.采用权利要求1-3任一项所述的高速钢电渣重熔原位微合金化结晶设备进行微合金化熔炼的方法，其特征是，包括以下步骤：

（1）准备直径90-110mm，长度300-400mm的高速钢自熔电极钢锭，所述高速钢自熔电极钢锭为铸态、锻后或者轧制制得，

（2）将电极钢锭外表面抛光去除氧化皮后，用钻头在目标区域按照“均匀分布”的原则钻制填料孔，其直径、孔深及数量和位置视高速钢自熔电极钢锭直径和微合金化元素含量的要求而定，钻孔时，由钻头的通水孔通水，对钻头进行水冷，同时排出钻渣，

（3）将微合金化用料填入填料孔，并将用料末端固定在高速钢自熔电极钢锭顶端，实现微合金化用料的悬挂，所述的微合金化用料为目的合金元素的实心棒材或丝材，或者是目的合金元素的合金粉经烧结后得到的棒状或丝状材料，具体的微合金化用料的填入量和填入位置，根据目的元素的分布和含量来确定，

（4）按照电渣重熔工艺对电极的处理要求，在高速钢自熔电极钢锭顶端进行假电极焊接，假电极的圆心与高速钢自熔电极钢锭圆心在轴向上夹角小于5°，而后将高速钢自熔电极钢锭通过气氛罩的通孔，置于结晶池中，并对拼安装弹性密封圈，弹性密封圈安装后，通过测量两半弹性密封圈的屈服变形尺寸来确认假电极与高速钢自熔电极钢锭是否存在轴向偏心角度过大的情况，若存在则需重新焊接假电极，

（5）按照钢屑起弧的方式，在起弧后，经填渣口将所用渣料填进结晶池，所用渣料应与所熔高速钢钢种相匹配，填渣完毕后密封填渣口，然后打开进气口和出气口，通入惰性气体，控制结晶池中氧含量低于500ppm，最后，对高速钢自熔电极钢锭进行熔炼，熔炼结束后，拆卸气氛罩，取锭即可。