一种多个小炉生产大型钢锭的电渣重熔法制造技术

本发明专利技术涉及一种多个小炉生产大型钢锭的电渣重熔法，它是一种将多炉熔炼的自耗电极在多相电渣炉中重熔成一根电渣锭的电渣重熔工艺。所述电渣重熔法采用三炉电极，每炉电极根数为9-18根，各炉电极的根数相同，各炉电极的每根重量相同；电渣重熔法包括准备自耗电极、装配自耗电极、配比渣料、重熔精炼、脱氧、脱模。本发明专利技术利用现有小炉子生产若干炉自耗电极通过以小熔大经济有效地获得高均匀性的大型电渣锭。这既可以节省建造大型炼钢设备所需的巨额投资，又无庞大炼钢设备利用率不高之忧，还可以充分发挥现有小型熔炼设备的能力，同时电渣炉机械设备简单轻便，炉用变压器容量大大减小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钢锭的一种制造方法，具体涉及一种提高均匀性以小炉子获得大钢锭的多个小炉生产大型钢锭的电渣重熔法。
技术介绍
重大型装备的高参数、大容量发展，使得大锻件的尺寸、吨位越来越大，而且锻件质量性能要求越来越高。锻件越大，质量要求越高，锻件报废的风险也就越大。钢锭的冶金质量是获得大锻件的基础和先决条件，在大锻件生产中起关键性作用。 钢锭的生产通常分为两步，即熔炼和浇铸。而电渣重熔则把熔炼和浇铸两道工序合二为一，在同一个金属模内，两道工序同时进行，同时完成，而且锭模是强制水冷。电洛重熔过程中，金属在渣池中以薄膜形式微量熔化，渣/钢反应接触面大，渣温高，渣池活跃，金属受到熔渣强烈有效的精炼净化。在重熔和铸锭的同时进行过程中，钢水始终不接触耐火材料，不接触空气，免受耐火材料的污染和二次氧化。特别是电渣锭凝固不是通常的自然冷却，而是在强制水冷的很陡的温度梯度条件下进行，具有定向渐进结晶特点。这样，电渣重熔既从内部创造了精炼净化金属的良好条件，又从外部杜绝了夹杂物的来源，尤其是具有对于结晶至关重要的优越的冷却条件，还把熔炼和铸锭两道工序合二为一，始终不接触耐火材料，免于二次氧化。这些，为解决当今世界上大钢锭的“纯净度”和“均匀性”两大冶金质量难题，提供了将两者紧密结合的最佳条件，而且设备简单，投资节省，工艺灵活，适应性、可控性强，操作易于掌握，质量可靠性高，经济合理有效，是生产大锻件用巨型钢锭特别是高合金钢巨型钢锭理想的方法。沈阳东大材料先进制备技术工程研究中心生产的150t电渣炉，用一根自耗电极重熔完成，这一根自耗电极连余头带帽口在内要大于150t很多，至少应在170t上下。这就会碰到一系列问题1.大于150t的一根自耗电极的生产不是件容易事，而且熔炼和浇铸设施都很庞大； 2.大于150t的一根自耗电极的帽口切割和假电极焊接都很费事，而且切割和焊接设备都很庞大； 3.大于150t的一根自耗电极不可避免存在很大偏析，尤其是对于高合金钢，如此大的一根电极偏析极其严重，这种严重偏析不可避免将转入电渣锭中；4.大于150t的一根自耗电极的支撑结构庞大，使电渣炉机械设备变得复杂； 5.大于150t的一根自耗电极的熔炼电力供应容量巨大,使电洛炉供电设备变得庞大复杂。以上所述，除了可行性和投资庞大外，第3点和第I点则涉及到大型电渣锭的均匀性问题。中国专利公告号CN 1270852C，公告日2006年8月23日，名称为电渣重熔补缩工艺，该申请案公开了一种电渣重熔补缩工艺，由自耗电极、渣池、金属熔池、铸锭、底水箱通过导线和变压器连接形成回路，自耗电极的一端插入渣池，经通过回路的电流加热重熔，当重熔将要结束前，把金属自耗电极换成石墨电极，并继续供电，直至停电结束重熔操作为止。其不足之处是电渣重熔补缩工艺在于减轻缩孔疏松改善钢锭的头部致密度，不能控制大型电渣锭生产过程中各成分的均匀性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于为了解决现有技术在进行大型电渣锭生产过程中，在控制各成分高度均匀存在的问题，而提供一种利用现有小炉子生产若干炉自耗电极通过以小熔大地获得高均匀性的大型电渣锭的多个小炉生产大型钢锭的电渣重熔法。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案 一种多个小炉生产大型钢锭的电渣重熔法，它是一种将多炉熔炼的自耗电极在三相电渣炉中重熔成一根电渣锭的电渣重熔工艺，所述电渣重熔法采用三炉电极，每炉电极根数 为9-18根，各炉电极的根数相同，各炉电极的每根重量相同；重熔精炼过程中加入复合脱氧剂。在本技术方案中，电渣重熔所使用的自耗电极的各个成分均有不同程度的差异。在重熔生产时，各相使用指定炉号的电极，各炉电极的根数要相同，电极的根数可以根据需要得到电渣锭的重量确定，当自耗电极熔毕，所有自耗电极除去余头的总重量即为电渣锭的重量。由不同的小炉子的自耗电极重熔成一根大型电渣锭，既可以节省建造大型炼钢设备所需的巨额投资，又无庞大炼钢设备利用率不高的顾虑，还可以充分发挥现有小型熔炼设备的能力，同时电渣炉机械设备简单轻便，炉用变压器容量大大减小，150t电渣炉的电气设备容量仅与15t高功率电弧炉的电气设备容量相当。电渣重熔过程中，金属在渣池中以薄膜形式微量熔化，渣钢反应接触面大，渣温高，渣池活跃，金属受到熔渣强烈有效的精炼净化，在重熔和铸锭同时进行过程中，钢水始终不接触耐火材料，不接触空气，免受耐火材料污染和二次氧化。复合脱氧剂适应于多种钢种重熔，具有很强的脱氧效果，降低夹杂物，提高纯净度。在电渣重熔法中使用复合脱氧剂，一方面是脱氧剂熔点较低，更以均匀分散且同时参加反应，增强脱氧效果；另一方面脱氧产物更易于形成低熔点盐类，从而保持电渣锭的高纯净度。作为优选，所述复合脱氧剂为硅锰钙三元脱氧剂或硅铝钙三元脱氧剂。作为优选，每吨电渣锭的复合脱氧剂用量为I. 5-3kg，每隔3-5min加入复合脱氧剂。作为优选，所述配比渣料所用渣料为电熔刚玉、石灰石与氟石，其中，电熔刚玉石灰石氟石的重量比为1_1. 5:1:2. 5_3。作为优选，电渣重熔法包括准备自耗电极、装配自耗电极、配比渣料、重熔精炼、脱氧、脱模。 本专利技术的有益效果是 设备简单，投资很少，工艺灵活，适应性、可控性强，操作易于掌握，质量可靠性高，经济合理有效。本专利技术利用现有小炉子生产若干炉自耗电极通过以小熔大经济有效地获得高均匀性的大型电渣锭。这既可以节省建造大型炼钢设备所需的巨额投资，又无庞大炼钢设备利用率不高之忧，还可以充分发挥现有小型熔炼设备的能力，同时电渣炉机械设备简单轻便，炉用变压器容量大大减小。同时电渣重熔的强烈精炼净化作用和可控快速凝固功能，使电渣锭质地纯净夹杂物少且细小弥散，成分均匀偏析度小，组织致密无疏松缩孔等凝固缺陷，具有优异的冶金质量；用电渣锭生产大锻件，钢锭利用率高所用钢锭重量小；这种高利用率的材料节省不但产生了重大的经济效益，而且厂房基础、车间规模、起重运输和锻压设备容量都大大减小。具体实施方式 以下结合具体实施例，对本专利技术做进一步的解释 实施例I 在三相电渣炉采用电渣重熔法制取重量为120t的大型电渣锭的具体步骤如下 1)电渣重熔的准备采用三相电渣重熔炉；采用铜壁水冷结晶器和水冷底板，结晶器的规格为 ￠2000/￠2025/￠2060 X (3200+2300)mm 即上直径为 2000mm，下直径为 2060mm，高度为5500mm ； 2)准备自耗电极使用A、B、C3炉电极，每炉9根自耗电极，共27根自耗电极，每根电极重4. 7t，A、B、C各炉自耗电极各组分含量见表I ; 3)配比渣料渣料为电熔刚玉、石灰石与氟石，其中，电熔刚玉、石灰石、高纯氟石的重量比为 I. 5:1:2. 5 ； 4)重熔精炼将部分配比好的渣料加入结晶器底部，然后在结晶器里通电引燃，逐渐把渣料全部加入到结晶器内，直至渣料全部化清；在渣料全部化清后装配上自耗电极，当炉中自耗电极熔化到位后，换入下一组自耗电极继续重熔至所有自耗电极重熔完毕；电渣重熔期间结晶器和水冷底板的出水温度不超过50°C ； 5)脱模电渣重熔结束后3-6小时脱模，然后热送入炉。在电渣重熔过程中沾渣观察渣色，若渣色不呈白色，则在重熔时间断每隔3分钟加入复合脱氧剂硅锰钙三元脱氧剂，每吨电渣锭的用量为I.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多个小炉生产大型钢锭的电渣重熔法，它是一种将多炉熔炼的自耗电极在三相电渣炉中重熔成一根电渣锭的电渣重熔工艺，其特征在于，所述电渣重熔法采用三炉电极，每炉电极根数为9？18根，各炉电极的根数相同，各炉电极的每根重量相同；重熔精炼过程中加入复合脱氧剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：向大林，辜荣如，
申请(专利权)人：浙江电渣核材有限公司，
类型：发明
国别省市：