一种低磷低硫低成本母电极的生产工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种低磷低硫低成本母电极的生产工艺。本发明专利技术所述的一种低磷低硫低成本母电极的生产工艺，包括以下步骤：(1)配制原料：所述原料包括30％

【技术实现步骤摘要】
一种低磷低硫低成本母电极的生产工艺


[0001]本专利技术涉及钢水冶炼
，特别是涉及一种低磷低硫低成本母电极的生产工艺。

技术介绍

[0002]随着H13模具钢的生产量提高，社会上也产生了大量的废旧H13模具钢。如何再生利用好废旧H13模具钢是当前的一个主要研究方向。另一个研究方向是在此基础上如何利用废旧H13模具钢生产低磷低硫低成本的优质H13模具钢。
[0003]衡量钢材的质量指标之一是磷和硫的含量。磷和硫的含量过高，均对钢材有不利的影响。H13模具钢中含磷量偏高时，模具钢的塑性及韧性下降，尤其是使钢的脆性转变温度升高，提高了钢的冷脆性；H13模具钢中存在较高含量的硫时，当加热到1000
‑
1200℃再进行锻造和轧制会使工件沿晶界开裂，这种现象称热脆性。另外，H13模具钢中存在较高含量的硫还使钢的焊接性能降低，焊缝易出现一裂纹和气孔。
[0004]当前，可以回收再利用废旧H13模具钢来生产母电极，母电极是电渣重熔炉生产所用的预制钢坯料，同样需要满足低磷低硫的要求。而回收的废旧H13模具钢并无法保证其磷、硫含量，若仅通过重新熔融浇铸废旧H13模具钢来生产低磷低硫的母电极是不能实现的，必须增加生产工艺。当前，回收再利用废旧H13模具钢生产母电极的方式主要有两种：
①
电弧炉熔炼浇铸；
②
普通中频炉熔炼浇铸。这两种工艺都有自己的缺点。第一种方式，电弧炉熔炼合金烧损厉害——铬全部烧损、钼烧损五分之一，需要另外补充合金才能满足成分要求，电弧炉熔炼容易造成了极大的资源浪费。第二种方式，普通中频炉熔炼(仅是熔化钢水)无法去除P、S等有害元素，不能满足低磷低硫母电极生产的要求。

技术实现思路

[0005]基于此，本专利技术的目的在于，提供一种低磷低硫低成本母电极的生产工艺，其采用废旧H13模具钢作为生产原料，成本低，得到的母电级中有害成分P、S的指标控制到：P≤0.010wt％、S≤0.002wt％。
[0006]一种低磷低硫低成本母电极的生产工艺，包括以下步骤：
[0007](1)配制原料：所述原料包括30％
‑
100wt％的废旧H13模具钢，余量为纯净的优质钢；
[0008](2)中频炉熔化原料：用中频炉对步骤(1)配制好的原料进行熔炼，并加入硅镁稀土进行脱硫，所述硅镁稀土包括如下组分：Si 43
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49％，Mg 5.5
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6.8％，Re 0.4
‑
1.8％；
[0009](3)LF炉造渣精炼：经过步骤(2)脱硫后的钢水倒入LF炉，加入料渣进行造渣，所述料渣包括如下含量的组分：CaO 48
‑
55％、FeO 18
‑
25％；渣料熔透后，将底部氩气流量提升，对钢水进行搅拌并加入萤石至渣层，进行脱磷，脱磷完成后加入石灰覆盖；
[0010](4)VD炉除气：经过步骤(3)处理后的钢水从LF出站后转至VD炉进行真空处理；保压12
‑
18分钟后破空；破空后喂入铝丝脱氧；
[0011](5)母电极铸模：预热母电极模铸锭模，采用氩气充填所述母电极模铸锭模，将步骤(4)处理后的钢水采用氩气保护浇铸至所述母电极模铸锭模，冷却凝固后脱模，得到所述低磷低硫低成本的母电极。
[0012]本专利技术以废旧H13模具钢作为原料，采用中频炉与LF炉双联用的工艺，对废旧H13模具钢熔炼的钢水进行冶炼，经过微合金化、氩气保护浇铸达到脱磷、除硫、去气生产出低磷低硫低成本H13模具钢母电极。本生产工艺采用硅镁稀土，所述硅镁稀土包括如下组分：Si 43
‑
49wt％，Mg 5.5
‑
6.8wt％，Re 0.4
‑
1.8wt％；对钢水进行了微合金化，硅镁稀土起到精炼、除硫和中和低熔点有害杂质的作用，更进一步纯净钢水，钢水脱硫率可以达到50
‑
90％。LF炉钢包精炼炉具有保持炉内还原气氛、氩气搅拌、电极埋弧加热和合成渣精炼等精炼功能，其中合成渣的精炼功能可以更好地完成脱磷任务，达到对钢水进一步提升品质的作用，脱磷完成后加入石灰覆盖。所述料渣包括如下含量的组分：CaO 48
‑
55wt％、FeO 18
‑
25wt％，采用LF炉对脱硫后的钢水进行精炼脱磷，钢水脱磷率可超过30
‑
70％，在保证入炉磷含量≤0.025wt％、处理充分条件下，生产出的所述低磷低硫低成本的母电极可达到硫含量≤0.002wt％、磷含量≤0.01wt％的水平。本生产工艺采用氩气保护浇注。在浇注前向金属铸模中充入氩气，浇注过程中氩气保护浇注。避免钢水裸露，造成钢水吸气。本生产工艺可以更好的再生利用废旧H13模具钢，且合金收得率(废旧H13模具钢中原有合金利用率)可以超过95％，本生产工艺可以高效脱磷、除硫、去气达到纯净钢水的目的。
[0013]进一步地，步骤(1)的原料中，废旧H13模具钢的占比为70
‑
90wt％，余量为纯净的优质钢。保证钢水成分含量可以调节。
[0014]进一步地，步骤(2)中，中频炉中对配制好的原料进行熔炼时，熔炼温度为1480
‑
1540度，冶炼时间控制到2小时以内，出钢温度为1595
‑
1615度。
[0015]进一步地，步骤(2)中，所述硅镁稀土的添加量为原料总重的2wt％。所述硅镁稀土的添加量在2wt％，钢水脱硫率可以达到50
‑
90％。
[0016]进一步地，步骤(2)中，中频炉熔化原料过程中，可以在钢水的表面用碳化谷壳或除渣剂覆盖，保证熔化过程钢水不裸露。
[0017]进一步地，步骤(3)中，所述渣料的加入量为钢水量的3
‑
5wt％。若所述渣料的加入量的加入量太低，脱磷效果差；若所述料渣的加入量过高，又会影响钢水的质量。
[0018]进一步地，步骤(3)中，所述萤石的加入量为钢水量的2
‑
3wt％。若所述萤石的加入量的加入量太低，钢水流动性差；若所述萤石的加入量过高，又会影响钢水的质量。选取所述萤石的加入量为钢水量的2
‑
3wt％，既能保证流动性，同时萤石还能进一步除去钢水的中硫，降低钢水中的硫含量。
[0019]进一步地，步骤(4)中，真空度抽至67Pa以下。
[0020]进一步地，步骤(4)中，喂入铝丝脱氧时，按照每吨钢水1.8
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2.5米/吨的量喂入铝丝。
[0021]与现有技术相比，本专利技术以废旧H13模具钢作为生产原料，在中频炉中，钢水脱硫率可以达到50
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90％；进一步在LF炉中，钢水脱磷率可超过30
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70％，生产出的所述低磷低硫低成本的母电极可达到硫含量≤0.002wt％、磷含量≤0.01wt％的水平。
[0022]进一步地，步骤(1)中，纯净的优质钢本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低磷低硫低成本母电极的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：(1)配制原料：所述原料包括30％
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100wt％的废旧H13模具钢，余量为纯净的优质钢；(2)中频炉熔化原料：用中频炉对步骤(1)配制好的原料进行熔炼，并加入硅镁稀土进行脱硫，所述硅镁稀土包括如下组分：Si 43
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49wt％，Mg 5.5
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6.8wt％，Re 0.4
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1.8wt％；(3)LF炉造渣精炼：经过步骤(2)脱硫后的钢水倒入LF炉，加入料渣进行造渣，所述料渣包括如下含量的组分：CaO 48
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55wt％、FeO 18
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25wt％；渣料熔透后，将底部氩气流量提升，对钢水进行搅拌并加入萤石至渣层，进行脱磷，脱磷完成后加入石灰覆盖；(4)VD炉除气：经过步骤(3)处理后的钢水从LF出站后转至VD炉进行真空处理；保压12
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18分钟后破空；破空后喂入铝丝脱氧；(5)母电极铸模：预热母电极模铸锭模，采用氩气充填所述母电极模铸锭模，将步骤(4)处理后的钢水采用氩气保护浇铸至所述母电极模铸锭模，冷却凝固后脱模，得到所述低磷低硫低成本的母电极。2.根据权利要求1所述的低磷低硫低成本母电极的生产工艺，其特征在于：步骤(1)的原料中，废旧H1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王业东，刘剑，刘军，陈晓华，徐尔灵，曾金峰，吴定升，臧周恒，曹绍辉，林新，
申请(专利权)人：广东高品金属材料科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：