[发明专利]电渣重熔模具钢专用渣系及其所用的装置

说明书

本发明涉及一种电渣重熔模具钢专用渣系及其所用的装置，属于电渣重熔技术领域。本发明所述的电渣重熔模具钢专用渣系，CaF₂与Al₂O₃的质量比为65:35；所用的装置包括圆柱形的水冷结晶器，水冷结晶器内上部设有自耗电极，自耗电极下端插在渣池内，下部为凝固成型的钢锭，钢锭上端为金属熔池，水冷结晶器底部设有底水箱，自耗电极上端连接升降电机，自耗电极下端插入渣池的深度为30‑40mm；自耗电极和底水箱通过短网导线连接有载无极变压器，有载无极变压器和升降电机连接PLC控制器。使用本发明所述的电渣重熔模具钢专用渣系重熔后的钢锭质量明显提升；本发明同时提供了所用的装置，结构简单，操作便捷。

技术领域

本发明涉及一种电渣重熔模具钢专用渣系及其所用的装置，属于电渣重熔技术领域。

背景技术

模具钢有很多品种，如热作模具钢和冷作模具钢。这些模具钢都是高碳钢，并且合金含量都大于5％。在经过热处理后，表面硬度高，具有耐冲击、耐磨、热疲劳强度高等特点。

模具钢可以通过电渣重熔得到。在电渣重熔时，钢中有害元素(硫、铅、锑、铋、锡)通过钢-渣反应和高温气化比较有效地去除，而电渣重熔过程中，熔渣的选择至关重要。熔渣具有以下重要作用：(1)热源作用：它靠电阻热来熔化金属电极；(2)保护作用：它浮在金属的表面，保护金属熔池免受大气的污染；(3)冶金作用：由于熔融的金属熔滴穿过渣层进入钢液，使钢液中的非金属夹杂被熔渣吸附，并在钢渣中进行了大量的冶金反应；(4)成型作用：在重熔过程中，随着钢液的上升炉渣浮在结晶器的表面形成渣壳，有利于钢锭成型和较好的钢锭表面质量。

电渣重熔模具钢用渣系是一种媒质，金属中的夹杂物可通过化学反应或溶解而被排入渣中，通过它可以达到对氧、硫和其它元素必要的调节。如果渣不够活泼的话，那么生产出来的锭子就不能或得适当的纯度；如果它太活泼的话，那么那些应予保留的元素就会被去除掉。渣也起着若干辅助性的功用。渣凝固在结晶器壁上之后，就可以防止熔融金属与结晶器直接接触，由此从电和热两方面把金属与结晶器相隔开，这也有助于获得表面光滑的锭子。它可以保护熔融金属免受大气的直接氧化。它在熔融金属的顶部起着蓄热池的作用，可以防止锭子凝固时造成缩孔和内部疏松。通过它不仅可以调节化学成分，也能控制所需的锭子组织。在熔炼过程中，也可以通过补加渣料的办法来调整成分已出格的金属。另外，运用化学和物理手段，能够控制晶粒度和晶粒形态。在熔炼工作温度下，渣中的各种成分要保持稳定，因而基本上是根据它们的低蒸汽压来进行选渣的。此外，在工作温度下，它们必须要有精练金属的能力，而同时本身又不能带入极端有害的污染物。

目前国内大部分生产厂家都是采用三七渣(即CaF2：Al2O3＝7:3)。通过试验与验证，发现采用这种配比的渣系不是最好，电渣重熔后的钢锭中心部位容易产生偏析和疏松，影响到钢锭的质量。

另外，电渣重熔过程中，在水冷结晶器内有熔融的渣池，自耗电极一端插入渣池中，通过自耗电极端头熔化产生的一系列反应完成电渣重熔，电极插入渣池的深度对整个电渣重熔过程具有很大的影响，并且对电渣钢的质量也有较大影响，如何进一步提高电渣钢的质量问题亟需解决。

发明内容

本发明的目的是提供一种电渣重熔模具钢专用渣系，使用该种渣系重熔后的钢锭质量明显提升，中心偏析和疏松缺陷得到更好的控制，用这些钢锭生产的模具使用寿命也大幅度提高；本发明同时提供了电渣重熔模具钢专用渣系所用的装置，结构简单，操作便捷，通过控制电极插入渣池的深度影响电渣重熔过程，从而提高电渣钢的质量。