本发明专利技术提供一种高均质不锈合金钢的电渣重熔装置及方法，涉及电渣重熔技术领域。所述电渣重熔装置包括电渣重熔炉，所述电渣重熔炉中设置有结晶器，所述结晶器上端设置有自耗电极，所述自耗电极向下延伸至结晶器的渣池中，渣池下端为金属熔池，结晶器底部设置金属垫板，且金属垫板底部呈圆弧形结构，所述结晶器外部设置有结晶器井，且结晶器井内壁上设置有耦合电脉冲机构，使用时间歇性的启动耦合电脉冲机构进行电渣重熔。本发明专利技术克服了现有技术的不足，通过耦合电脉冲控制电渣重熔过程来实现的工艺操作，提升整个电渣重熔的均匀度，提高重熔钢锭的品质和产品的抗疲劳性能和耐蚀性。重熔钢锭的品质和产品的抗疲劳性能和耐蚀性。重熔钢锭的品质和产品的抗疲劳性能和耐蚀性。
【技术实现步骤摘要】
一种高均质不锈合金钢的电渣重熔装置及其方法
[0001]本专利技术涉及电渣重熔
，具体涉及一种高均质不锈合金钢的电渣重熔装置及其方法。
技术介绍
[0002]近年来随着我国综合实力的不断提高，金属合金材料作为国民经济建设的基础材料，金属材料的力学性能与材料的微观组织结构密切相关，细化晶粒可以同时提升金属材料的强度和塑性，是强化金属力学性能技术手段。
[0003]在冶炼中常用的晶粒细化工艺，一般降低熔液的浇注温度、变质处理、震动搅拌等方法使晶粒细化。变质处理就是向金属液体中加入一些加入Al、Ti、V元素；变质处理，进行机械振动或搅拌，使枝晶碎断。
[0004]而高性能合金材料，一般要通过电渣重熔工艺来提高材料品质，但也存在着组织中黑斑、白斑、径向偏析、环状组织、缩松孔大等情况，造成晶粒分布结构不匀，影响产品质量的技术问题。
技术实现思路
[0005]针对现有技术不足，本专利技术提供一种高均质不锈合金钢的电渣重熔装置及其方法，通过耦合电脉冲控制电渣重熔过程来实现的工艺操作，提升整个电渣重熔的均匀度，提高重熔钢锭的品质和产品的抗疲劳性能和耐蚀性。
[0006]为实现以上目的，本专利技术的技术方案通过以下技术方案予以实现：
[0007]一种高均质不锈合金钢的电渣重熔装置，包括电渣重熔炉，所述电渣重熔炉中设置有结晶器，所述结晶器上端设置有自耗电极，所述自耗电极向下延伸至结晶器的渣池中，渣池下端为金属熔池，结晶器底部设置金属垫板，且金属垫板底部呈圆弧形结构，所述结晶器外部设置有结晶器井，且结晶器井内壁上设置有耦合电脉冲机构，所述耦合电脉冲机构包括结晶器井内壁上设置的一圈耦合电极圈，所述耦合电极圈采用脉冲电源连接。
[0008]优选的，所述结晶器井的直径为结晶器的1.5
‑
2.5倍，且结晶器井的深度高出结晶器高度1/4
‑
1/2。
[0009]优选的，所述耦合电极圈于结晶器井内壁设置的高度低于结晶器上口20
‑
50cm。
[0010]优选的，所述金属垫板的厚度为20
‑
50mm，且底部呈圆弧形状，与炉底之间的夹角在10度以内。
[0011]优选的，所述脉冲电源的频率为50
‑
500Hz、脉宽为200
‑
500ms、电流峰值为10
‑
100A、产生的脉冲力为200
‑
1000N。
[0012]高均质不锈合金钢的电渣重熔具体的处理方式包括以下步骤：
[0013]S1、选择不锈合金钢系的电渣，启动电渣重熔炉，选择炉内常压或高压，并设置保护气体，采用常规电渣重熔工艺进行处理；
[0014]S2、在上述常规重熔工艺启动30
‑
60min后，开启耦合电脉冲机构，即接通脉冲电源
启动耦合电极圈处理5
‑
10min；
[0015]S3、待上述处理结束后关闭脉冲电源，等待5
‑
15min，再次开启脉冲电源继续进行耦合电脉冲控制电渣重熔熔炼3
‑
8min后关闭脉冲电源，等待10
‑
20min，重复上述脉冲电源的开启和关闭直至重熔工序完成。
[0016]本专利技术提供一种高均质不锈合金钢的电渣重熔装置及其方法，与现有技术相比优点在于：
[0017](1)本专利技术装置耦合电脉冲线圈与结晶器组成一个耦合电脉冲装置，当接通电源后，耦合电脉冲线圈就产生一个脉冲推力，推动结晶器轻微晃动，使结晶器金属熔池中的液体发生微振动，随着结晶器中的液体凝固成锭子，脉冲推力不能晃动结晶器时，耦合电脉冲线圈产生脉冲推力可直接作用在金属熔池的钢液上，钢液受到脉冲推力作用也产生微震荡，使整个电渣重熔过程均能增加金属熔池的对流传热速率，实现凝固组织控制，降低重熔钢锭低倍组织的黑斑、白斑和径向偏析等技术缺陷，保障重熔钢锭的纵向、横向凝固组织的一致性。
[0018](2)本专利技术采用耦合电脉冲进行控制电渣重熔，降低金属熔池深度，改善电渣重熔锭的微观细化晶粒和组织结构，使电渣锭的低倍组织中黑斑、白斑、径向偏析、环状组织均能达到A级标准，提高重熔钢锭的品质和产品的抗疲劳性能和耐蚀性。
[0019](3)本专利技术垫板的圆弧底设计，有效降低了耦合电脉冲控制装置的电能消耗，该装置结构简单，节约时间成本，适合大规模的工业生产推广应用。
附图说明：
[0020]图1为本专利技术实施例1装置示意图；
[0021]图2为金属垫板结构示意图；
[0022]图3为本专利技术实施例2电渣重熔前的自耗锭的夹杂物颗粒分布图。
[0023]其中：1、自耗电极；2、结晶器；3、渣池；4、金属溶滴；5、金属熔池；6、锭子；7、结晶器井；8、金属垫板；9、耦合电极圈；10、脉冲电源。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本专利技术实施例对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]实施例1：
[0026]一种高均质不锈合金钢的电渣重熔装置，包括对电渣进行处理的电渣重熔炉，所述电渣重熔炉中设置有放置电渣的结晶器2，所述结晶器2上端设置有自耗电极1，所述自耗电极1向下延伸至结晶器2的渣池3中，自耗电极1熔融后的金属溶滴4滴落至渣池3下端形成金属熔池5，最终在底部形成锭子6，结晶器2底部设置厚度为40mm的金属垫板8，所述结晶器2外部设置有直径为结晶器2两倍的结晶器井7，且结晶器井7的深度高出结晶器2总高度1/4；且结晶器井7内壁上设置有耦合电脉冲机构，所述耦合电脉冲机构包括结晶器井7内壁上设置的一圈耦合电极圈9，所述耦合电极圈9于结晶器井7内壁设置的高度低于结晶器2上口
30cm，且所述耦合电极圈9采用频率为50
‑
500Hz、脉宽为200
‑
500ms、电流峰值为10
‑
100A、产生的脉冲力为200
‑
1000N的脉冲电源10连接。
[0027]实施例2：
[0028]采用上述电渣重熔装置对310S自耗锭进行电渣重熔，重熔的方式为将电渣重熔工序启动50分钟后，开启耦合电脉冲机构进行耦合电脉冲控制电渣重熔熔炼8min后关闭电源，等待10min；再开启第2次耦合电脉冲机构进行耦合电脉冲控制电渣重熔熔炼5min后关闭电源，等待15min，如此往复至此电渣重熔工序完成。
[0029]先对电渣重熔前的310S自耗锭的夹杂物颗粒进行检测，具体如图3所示，采用同批自耗锭按照上述重熔方式进行不同批次的重熔处理，处理后的不同批次产品310S电渣锭夹杂物颗粒和夹杂物成分检测情况如下表：
[0030]310S电本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高均质不锈合金钢的电渣重熔装置，包括电渣重熔炉，所述电渣重熔炉中设置有结晶器(2)，其特征在于，所述结晶器(2)上端设置有自耗电极(1)，所述自耗电极(1)向下延伸至结晶器(2)的渣池(3)中，渣池(3)下端为金属熔池(5)，结晶器(2)底部设置金属垫板(8)，且金属垫板(8)底部呈圆弧形结构，所述结晶器(2)外部设置有结晶器井(7)，且结晶器井(7)内壁上设置有耦合电脉冲机构，所述耦合电脉冲机构包括结晶器井(7)内壁上设置的一圈耦合电极圈(9)，所述耦合电极圈(9)采用脉冲电源(10)连接。2.根据权利要求1所述的一种高均质不锈合金钢的电渣重熔装置，其特征在于：所述结晶器井(7)的直径为结晶器(2)的1.5
‑
2.5倍，且结晶器井(7)的深度高出结晶器(2)高度1/4
‑
1/2。3.根据权利要求1所述的一种高均质不锈合金钢的电渣重熔装置，其特征在于：所述耦合电极圈(9)于结晶器井(7)内壁设置的高度低于结晶器(2)上口20
‑
50cm。4.根据权利要求1所述的一种不锈合金钢的电脉冲电渣重熔装置，其特征在于：所述金属垫板(8)的厚度为20
‑
50mm，且底部呈圆弧形状，与炉底之间的...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈晶晶，徐涛，林心权，林心炳，黄日圣，汪天玉，赵跃胜，
申请(专利权)人：安徽富凯特材有限公司，
类型：发明
国别省市：
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