一种低合金钢超纯净电渣锭的生产方法技术

本发明专利技术提供了一种低合金钢超纯净电渣锭的生产方法，主要过程为：电弧炉冶炼后正常出钢，炉后不做脱氧及合金化的操作；电弧炉钢水经钢包A底部的水口注入钢包B后进入LF炉精炼；通过对钢水进行倒包作业，将电弧炉脱磷后的高磷渣留在钢包A内，最大化的避免电弧炉的高磷炉渣进入钢包B内，从而避免LF精炼时回磷，可以达成超低磷生产的目的；将LF精炼后钢包B直接浇注到真空浇注系统中，浇注自耗电极；在真空下浇注，使电渣锭的氧含量小于20PPm、氮含量小于30ppm、氢含量小于1ppm；此法生产的超低氧、超低氮、超低氢自耗电极在氩气氛围下进行电渣重熔生产电渣锭，达成产品最终的超纯净要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电渣锭生产，具体涉及一种低合金钢超纯净电渣锭的生产方法。

技术介绍

1、目前的电渣锭制备工艺流程见图1，具体生产过程为：（1）电弧炉冶炼前精选优质废钢和合金，控制入炉料五害元素含量，避免五害元素对最终产品性能造成影响；电弧炉冶炼时通过合理的造渣送电制度，控制出钢磷在0.003%以内，炉内取样磷符合要求后，进行流渣操作，温度符合要求后出钢，出钢过程中随钢流加入脱氧剂、合金、渣料等，炉后脱氧及合金化；（2）lf受钢后加入辅料造渣，送电过程中使用粉状脱氧剂进行扩散脱氧，炉渣完全变白后进行vd作业，vd后回lf炉工位升温，成分、温度满足浇注要求后吊包浇注；（3）大气下注法生产自耗电极用于电渣重熔生产电渣锭，钢水经中注管和底盘从下部进入锭模，可以同时浇注多支自耗电极；此法是在大气下生产自耗电极，与空气接触后，不可避免造成钢水的二次氧化；（4）自耗电极经过打磨、检验合格后，用于电渣重熔生产电渣锭，电渣重熔是利用电流通过熔渣时产生的电阻热作为热源进行熔炼的方法，经电渣重熔的钢含硫量低、非金属夹杂物少、钢锭表面光滑、结晶均匀致密、金相组织和化学成分均匀等特点。

2、现有技术主要存在以下问题：

3、1、电弧炉出钢时炉内有残余高磷渣进入钢包，lf作业过程中回磷导致成分超标；

4、2、大气下注生产自耗电极时，钢水与空气接触二次氧化，导致钢水夹杂物增多，因二次氧化导致钢水氧、氮、氢气体元素升高，大气下注法生产自耗电极可导致钢水增氮20-30ppm、增氢量1-2ppm、钢中氧升高10-20ppm，对产品质量影响极其严重。

5、因此，提供一种电渣锭生产方法解决上述问题对行业来说具有重要意义。

技术实现思路

1、鉴于此，本专利技术提供了一种低合金钢超纯净电渣锭的生产方法，本专利技术的技术方案如下，一种低合金钢超纯净电渣锭的生产方法，主要过程为：

2、电弧炉冶炼后正常出钢，炉后不做脱氧及合金化的操作；电弧炉钢水经钢包a底部的水口注入钢包b后进入lf炉精炼；通过对钢水进行倒包作业，将电弧炉脱磷后的高磷渣留在钢包a内，避免lf精炼中回磷导致取样检测分析时磷成分超标；

3、将lf精炼后钢包b直接浇注到真空浇注系统中，浇注自耗电极；在真空下浇注，能够避免浇注过程中钢水与空气接触产生二次氧化的问题，使电渣锭具有超低氧、超低氮、超低氢的优点，其中，氧含量小于20ppm、氮含量小于30ppm、氢含量小于1ppm；此法生产的超低氧、超低氮、超低氢自耗电极在氩气氛围下进行电渣重熔生产电渣锭，避免空气的二次氧化的同时，去除产品中的非金属夹杂物，达成产品最终的超纯净要求。

4、上述低合金钢超纯净电渣锭的生产方法，还包括配料，控制废钢、生铁中五害元素的质量百分比，其中，as≤0.015%，sn≤0.015%，sb≤0.010%，pb≤0.010%，bi≤0.010%，五害总和as+sn+sb+pb+bi≤0.035%。

5、优选的，在电弧炉装料前，向电弧炉内加入石灰，石灰与废钢、生铁的质量比为3~5:100。

6、优选的，当电弧炉内温度大于1530℃、且炉内渣量与钢水量在1~1.5:10之间时，取样，检测磷的含量；当p≤0.002%继续下步操作；当p≥0.0021%，按照石灰与废钢、生铁的重量比为1~2:100补充渣料，进行脱磷操作。

7、优选的，电弧炉内钢水出炉前，钢水中各元素的质量百分比如下：c≤0.07%、si≤0.01%、mn≤0.20%、p≤0.002%、cr≤0.30%、ni=3.80%-4.80%、mo≤0.50%。

8、优选的，lf精炼炉内，向钢水内加入铝锭和硅铁，铝锭与钢水的重量比为2.5:1000，硅铁与钢水的重量比为3:1000。

9、优选的，lf精炼炉内，补加石灰和萤石的渣料控制炉渣，渣料与钢水的重量比为25~40:1000，石灰与萤石的重量比为4:1。

10、优选的，所述真空浇注系统包括真空罐，所述真空罐包括罐体和与罐体可拆卸连接的罐盖，罐盖与罐体形成一个密闭的空间；在罐体上设有真空泵，通过真空泵抽气，使真空罐内维持真空状态；

11、在罐体上设有导流管，在罐体内设有底盘，底盘上固定有自耗电极模具，自耗电极模具上的注液管与导流管出口位置对应；

12、使用时，将钢包b的水口与导流管连接，向自耗电极模具内注入钢水；由于导流管的出口位于罐体内，且自耗电极模具位于罐体内，因此，自耗电极模具浇注过程在真空状态下进行，从而有效避免了空气的对钢水的二次氧化，达成低氧、低氮、低氢的目的。

13、优选的，所述罐盖上设有移动把，利于对罐盖操作使其与本体拆分；在罐体上设有观察孔。

14、相对于现有技术，本专利技术的有益效果在于：

15、1、本专利技术中，利用炉渣密度小于钢水密度、炉渣浮在钢水上面的特点，电弧炉出钢后的钢水通过钢包a底部的水口，倒包至钢包b中，钢水流干净后关闭水口，这样可以最大化的避免电弧炉的高磷炉渣进入钢包b内；电弧炉出钢后采用倒包作业，避免lf精炼时回磷，可以达成超低磷生产的目的。

16、2、采用真空浇注系统替代大气下注生产自耗电极，避免空气对钢水的二次氧化，可使产品做到超低氧、超低氮、超低氢的目的。

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【技术保护点】

1.一种低合金钢超纯净电渣锭的生产方法，其特征在于，主要过程为：

2.如权利要求1所述的低合金钢超纯净电渣锭的生产方法，其特征在于，低合金钢超纯净电渣锭的生产方法，还包括配料，控制废钢、生铁中五害元素的质量百分比，其中，As≤0.015%，Sn≤0.015%，Sb≤0.010%，Pb≤0.010%，Bi≤0.010%，五害总和As+Sn+Sb+Pb+Bi≤0.035%。

3.如权利要求2所述的低合金钢超纯净电渣锭的生产方法，其特征在于，配料后在电弧炉装料前，向电弧炉内加入石灰，石灰与废钢、生铁的质量比为3~5:100。

4.如权利要求3所述的低合金钢超纯净电渣锭的生产方法，其特征在于，当电弧炉内温度大于1530℃、且炉内渣量与钢水量在1~1.5:10之间时，取样，检测磷的含量；当P≤0.002%继续下步操作；当P≥0.0021%，按照石灰与废钢、生铁的重量比为1~2:100补充渣料，进行脱磷操作。

5.如权利要求4所述的低合金钢超纯净电渣锭的生产方法，其特征在于，电弧炉内钢水出炉前，钢水中各元素的质量百分比如下：C≤0.07%、Si≤0.01%、Mn≤0.20%、P≤0.002%、Cr≤0.30%、Ni=3.80%-4.80%、Mo≤0.50%。

6.如权利要求5所述的低合金钢超纯净电渣锭的生产方法，其特征在于，LF精炼炉内，向钢水内加入铝锭和硅铁，铝锭与钢水的重量比为2.5:1000，硅铁与钢水的重量比为3:1000。

7.如权利要求6所述的低合金钢超纯净电渣锭的生产方法，其特征在于，LF精炼炉内，补加石灰和萤石的渣料控制炉渣，渣料与钢水的重量比为25~40:1000，石灰与萤石的重量比为4:1。

8.如权利要求1所述的低合金钢超纯净电渣锭的生产方法，其特征在于，所述真空浇注系统包括真空罐，所述真空罐包括罐体和与罐体可拆卸连接的罐盖，罐盖与罐体形成一个密闭的空间；在罐体上设有真空泵；

9.如权利要求8所述的低合金钢超纯净电渣锭的生产方法，其特征在于，所述罐盖上设有移动把；在罐体上设有观察孔。

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【技术特征摘要】

1.一种低合金钢超纯净电渣锭的生产方法，其特征在于，主要过程为：

2.如权利要求1所述的低合金钢超纯净电渣锭的生产方法，其特征在于，低合金钢超纯净电渣锭的生产方法，还包括配料，控制废钢、生铁中五害元素的质量百分比，其中，as≤0.015%，sn≤0.015%，sb≤0.010%，pb≤0.010%，bi≤0.010%，五害总和as+sn+sb+pb+bi≤0.035%。

3.如权利要求2所述的低合金钢超纯净电渣锭的生产方法，其特征在于，配料后在电弧炉装料前，向电弧炉内加入石灰，石灰与废钢、生铁的质量比为3~5:100。

4.如权利要求3所述的低合金钢超纯净电渣锭的生产方法，其特征在于，当电弧炉内温度大于1530℃、且炉内渣量与钢水量在1~1.5:10之间时，取样，检测磷的含量；当p≤0.002%继续下步操作；当p≥0.0021%，按照石灰与废钢、生铁的重量比为1~2:100补充渣料，进行脱磷操作。

5.如权利要求4所述的低合金钢超纯净电渣锭的生产方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐志强，王宏，王志远，李东峰，商国庆，孔一栋，孙东，纪延波，
申请(专利权)人：烟台台海玛努尔核电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：