[发明专利]一种电渣熔铸用多元预熔渣及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种电渣熔铸用多元预熔渣及其制备方法和应用，该电渣熔铸用多元预熔渣由氧化铝粉、氟化钙、氧化镁、碳酸钙、氧化硅混合预熔配制而成。预熔采用石墨电极及对应结晶器在电渣熔铸炉中完成，本发明电渣熔铸用多元预熔渣应用于极大宽厚比及大尺寸变径异形零件电渣熔铸生产过程中，本发明通过调整熔渣组元，实现熔渣的低成本灵活制备和使用，利于铸件成形、节省能源、便于推广。

技术领域

本发明属于电渣熔铸领域，具体涉及一种电渣熔铸用多元预熔渣及其制备方法以及在极大宽厚比及大尺寸变径异形零件电渣熔铸生产过程中的应用。

背景技术

熔渣是火法冶金中形成的以氧化物为主要成分的多组分熔体，它是金属提炼和精炼过程中，除金属熔体以外的另一产物。根据冶炼过程目的不同，熔渣可以分为还原渣、氧化渣、富集渣及合成渣四类。电渣重熔(ESR)及电渣熔铸(ESC)用渣就属于合成渣范畴。要获得符合要求的电渣熔铸件，必须采用合适的熔渣。

电渣熔铸以精炼和凝固双优特长，成为高品质铸件的重要生产方法。国内某企业改变了该部件过往采用砂型铸造的制造模式，采用该工艺成功为国内外大型水电站提供了千余套优质铸件，累积合同额十余亿元。

电渣重熔属于冶金领域，熔铸属于铸造领域，二者虽然都基于熔渣焦耳热实现金属熔化，但从工艺角度来看完全不同。

重熔的产品为钢锭(圆柱形或方形等规则形状)，用于后续轧制及锻造，为零件毛坯成形制造过程中的中间过程，电渣重熔则直接成形零件毛坯，产品理化特性直接面对最终交货技术条件。

对于电渣异形件，一直沿用三七渣，该渣系优势在于：

(1)具有一定的脱硫去夹杂能力；

(2)熔渣不含易吸水的石灰，存储相对稳定。

三七渣具有如上优势，但是仍有诸多不足：

(1)渣电阻较低，重熔电耗偏高；

(2)该渣系成分选择在二元的共晶点，熔铸过程极易产生偏离，导致熔铸过程不稳定；

(3)熔点偏高，不利于成形，尤其是导叶上燕窝、小轴薄边等复杂异形件的薄壁尖角处，对于大型板坯类的成形影响更为巨大；

(4)铸件夹杂物多以脆性铝酸盐为主，对性能不利。

(5)此渣系为“短渣”，粘度及高温韧性对温度很敏感。

为此本文发明一种适用于异形件电渣熔铸的多元渣系，与传统熔渣相对，该渣系具有以下优势。

(1)熔渣电阻值较高，可提升电效率且不对现有工艺参数产生大的影响；

(2)熔点低于三七渣且为“长渣”，对成形性有利；

(3)石灰活度低，不易吸潮。

发明内容

本发明的目的在于提供一种极大宽厚比及大尺寸变径异形零件电渣熔铸生产过程中预熔渣的制备及使用方法，通过调整熔渣组元，实现熔渣的低成本灵活制备和使用，利于铸件成形、节省能源、便于推广。

本发明采用的技术方案是：

一种电渣熔铸用多元预熔渣的制备方法，该电渣熔铸用多元预熔渣由氧化铝粉、氟化钙、氧化镁、碳酸钙、氧化硅混合预熔配制而成。

所述氧化铝粉、氟化钙、氧化镁、碳酸钙和氧化硅的质量比为10-50：10-20：15-20：1-10：5。

所述预熔采用石墨电极及对应结晶器在电渣熔铸炉中完成，结晶器尺寸依据配制量选定。