電渣重熔用精煉渣、它們的冶煉方法及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電渣重熔用精煉渣、它們的冶煉方法及其應(yīng)用，該冶煉方法包括爐渣的配料、起弧和加渣以及精煉和模冷。采用本發(fā)明的方法能將精煉渣中的Si控制在0.001％以下，在電渣重熔期間能減少Si元素與Al元素反應(yīng)的效果，減少電渣錠上下部Al、Si元素相差的效果，達(dá)到電渣錠下部Al、Si元素合格。
【專利說(shuō)明】電渣重熔用精煉渣、它們的冶煉方法及其應(yīng)用 【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001] 本發(fā)明涉及電渣重熔用精煉渣、它們的冶煉方法及其應(yīng)用。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 目前，國(guó)內(nèi)冶煉精煉漁，普遍采用Fe-Al作為精煉電極。文獻(xiàn)電渣冶金的理論與實(shí) 踐，2010. 2,利用電渣爐及水冷結(jié)晶器對(duì)螢石或（一定配比的渣料）進(jìn)行提純。一般可以將 渣中的Si02Wl?3%降至0. 5%左右。有些廠家采取加渣前，混入2kg A1粉（或不加）， 并在冶煉精煉渣時(shí)，補(bǔ)加2kgAl粉（或不加）。這類冶煉精煉渣方法，只能將渣中Si02降至 0. 5%左右。精煉渣中0. 5%含量的Si02，容易與鋼中的A1反應(yīng)導(dǎo)致電渣錠下部A1大量減 少，不能滿足A1含量范圍較窄的電渣鋼生產(chǎn)需要。
[0003] 影響電渣重熔過(guò)程中A1元素?fù)p失的主要因素是0和Si元素。文獻(xiàn)電渣重熔原理 與實(shí)踐，1990. 10,其反應(yīng)式為：
[0004] 2 [A1] +3 (0) = 2 (A1203)，2 [Al] +3 (Si02) = 2 (A1203) +3 [Si]。
[0005] 由于采用未加 Ar氣保護(hù)等措施的傳統(tǒng)電渣爐，0與Al反應(yīng)在整個(gè)冶煉過(guò)程中都 是存在的，因而冶煉后的電渣鋼上下部A1含量應(yīng)相差不大，而現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)過(guò)程中電渣鋼上下 部A1含量相差在彡0. 15%，導(dǎo)致這種情況的主要原因是電渣冶煉下部Si元素與A1元素反 應(yīng)，A1元素減少，Si元素增加。參與反應(yīng)的Si元素主要存在于爐渣中，采用傳統(tǒng)方法只能 將精煉渣中的Si元素控制在0. 05%左右。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0006] [要解決的技術(shù)問(wèn)題]
[0007] 本發(fā)明的目的是提供電渣重熔用精煉渣的冶煉方法。
[0008] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供精煉渣中Si02彡0. 001 %的精煉渣。
[0009] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供所述精煉渣用于冶煉電渣錠的應(yīng)用。
[0010][技術(shù)方案]
[0011] 本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0012] 本發(fā)明提供了一種電渣重熔用精煉渣的冶煉方法，該冶煉方法的步驟如下：
[0013] A、爐渣的配料：
[0014] 螢石粉與三氧化二鋁粉按照重量比70?60 :30?40取樣，再在溫度650?950°C 分別烘烤3?5h，作為冶煉精煉渣的爐渣；
[0015] B、起弧和加渣：
[0016] 使用Ti02與CaF2按照質(zhì)量比40?50 :60?50組成的導(dǎo)電渣作為引弧劑、使用石 墨電極作為起弧電極和所述爐渣加入量為其總量1/2?2/3之前的電極、采用廢38CrM 〇AlA 坯料作為在所述爐渣加入量為其總量1/2?2/3之后的電極和精煉精煉渣時(shí)的電極；
[0017] 在起弧時(shí)，讓所述的起弧電極快速下降至與引錠板的距離為180?220mm時(shí)通電， 然后讓所述的電弧電極緩慢下降，在起弧和加渣過(guò)程中將電流控制在〇?7500A、電壓控制 在77?81V ;引燃后加入5?10重量份的螢石粉；待結(jié)晶器中的整個(gè)物料形成熔池后，將 步驟A得到的爐漁混合均勻后以加漁速度4?9kg/min在時(shí)間20?35min加入所述的烙 池中；
[0018] C、精煉和模冷：
[0019] 待爐渣全部加入所述的熔池后，接著加入0. 300?0. 400重量份A1粉，隨后每隔 5分鐘一次加入0. 300?0. 400重量份A1粉，在精煉電流9000?10000A、精煉電壓77? 81V與冷卻水溫35?55°C的條件下精煉70?90min ;然后，模冷70?90min，這樣得到所 述的精煉渣。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，以螢石粉總重量計(jì)，所述螢石粉中的CaF2含量 彡96%，Si0 2含量彡1% ;所述的螢石粉的粒度彡5_。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，以三氧化二鋁粉總重量計(jì)，所述三氧化二鋁粉中的 A1A含量彡97%，Si02含量彡0. 5% ;所述的三氧化二鋁粉的粒度彡5mm。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述的石墨電極是以石墨電極總重量計(jì)固態(tài)碳含量 >95%、強(qiáng)度彡15.71^^的石墨電極，其規(guī)格為#150_。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述的廢38CrM〇AlA坯料選自在電爐生產(chǎn) 38CrMoAlA坯料過(guò)程中產(chǎn)生的38CrMoAlA連鑄頭尾坯或長(zhǎng)度較短不能用于電渣重熔正常冶 煉的38CrMoAlA坯料，其規(guī)格為# 290mm?# 350mm。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述的引錠板是采用Q235或#45鋼制成的厚度 16?24mm、直徑310?565mm的鋼板。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述爐渣的加入量為100?150kg/爐。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述的結(jié)晶器是# 450?600mm、高0. 4?0. 5m的結(jié) 晶器。
[0027] 本發(fā)明還提供了一種采用所述的冶煉方法冶煉的精煉渣，該精煉渣中以精煉渣總 重量計(jì)Si0 2含量< 0. 001 %。
[0028] 本發(fā)明還提供了所述的精煉渣在冶煉電渣錠中的應(yīng)用。
[0029] 下面對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作更加詳細(xì)的說(shuō)明。
[0030] 本發(fā)明提供了一種電渣重熔用精煉渣的冶煉方法，該冶煉方法的步驟如下：
[0031] A、爐渣的配料：
[0032] 螢石粉與三氧化二鋁粉按照重量比70?60 :30?40取樣，再在溫度650?950°C 分別烘烤3?5h，作為冶煉精煉渣的爐渣；
[0033] 螢石粉與三氧化二鋁粉按照上述的配比能使渣系液相線溫度達(dá)到最低約1250°C。 采用其他配比，會(huì)使渣系液相線溫度變高。如采用其他配比生產(chǎn)的精煉渣，會(huì)使電渣重熔電 耗變1?。
[0034] 螢石粉與三氧化二鋁粉混合均勻后在650?950°C烘烤3?5h的目的是去除爐渣 的水分，防止電渣重熔過(guò)程，爐渣中的水分分解，導(dǎo)致電渣錠H、0含量增加，使電渣錠產(chǎn)生 氣孔。
[0035] B、起弧和加渣：
[0036] 使用Ti02與CaF2按照質(zhì)量比40?50 :60?50組成的導(dǎo)電渣作為引弧劑、使用石 墨電極作為起弧電極和所述爐渣加入量為其總量1/2?2/3之前的電極、采用廢38CrM 〇AlA 坯料作為在所述爐渣加入量為其總量1/2?2/3之后的電極和精煉精煉渣時(shí)的電極；
[0037] 在起弧時(shí)，讓所述的起弧電極快速下降至與引錠板的距離為180?220mm時(shí)通電， 然后讓所述的電弧電極緩慢下降，在起弧和加渣過(guò)程中將電流控制在〇?7500A、電壓控制 在77?81V ;引燃后加入5?10重量份螢石粉；待結(jié)晶器中的整個(gè)物料形成熔池后，將步 驟A得到的爐漁混合均勻后以加漁速度4?9kg/min在時(shí)間20?35min加入所述的烙池 中；
[0038] 使用Ti02與CaF2按照質(zhì)量比40?50 :60?50組成的導(dǎo)電渣作為引弧劑，即導(dǎo)電 渣中Ti02的重量比為40?50%。導(dǎo)電渣中Ti0 2的重量比< 40%時(shí)，則無(wú)法起到導(dǎo)電起弧 的作用；導(dǎo)電渣中Ti02的重量比> 50%，則會(huì)使導(dǎo)電渣中Ti進(jìn)入電渣錠中，污染電渣錠成 分；因此導(dǎo)電渣中Ti02的重量比為40?50%是合理的。
[0039] 爐渣以加渣速度4?9kg/min在時(shí)間20?35min加入所述的熔池的目的是可以 防止液體爐渣從結(jié)晶器與底水箱之間縫隙流出，造成事故。
[0040] 石墨電極起弧較金屬電極起弧好處是，能較好的形成穩(wěn)定的熔池，操作較為容易。 金屬電極直接起弧，形成熔池相對(duì)較難。但起弧和加渣過(guò)程全采用石墨電極起弧，時(shí)間較 長(zhǎng)，所以在用石墨電極形成一定熔池即爐渣加入1/2?2/3之后的用金屬電極，可以節(jié)約冶 煉時(shí)間。
[0041] 在起弧和加渣過(guò)程中將電流控制在0?7500A是由于在起弧和加渣過(guò)程中電流不 穩(wěn)，會(huì)出現(xiàn)到0的現(xiàn)象，電流指針處于搖擺狀態(tài)。
[0042] C、精煉和模冷：
[0043] 待爐渣全部加入所述的熔池后，接著加入0. 300?0. 400重量份A1粉，隨后每隔 5分鐘一次加入0. 300?0. 400重量份A1粉，在精煉電流9000?10000A、精煉電壓77? 81V與冷卻水溫35?55°C的條件下精煉70?90min ;然后，模冷70?90min，這樣得到所 述的精煉渣。
[0044] 在精煉過(guò)程中，A1粉是逐步加入的，在精煉渣冶煉過(guò)程中起到了 A1與Si和0逐 步、均勻、充分的反應(yīng)，較傳統(tǒng)的方法，逐步加入A1粉可明顯的降低精煉渣的Si02，能夠?qū)⑵?降低到0. 001 %以下。
[0045] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，以螢石粉總重量計(jì)，所述螢石粉中的CaF2含 量彡96%，Si0 2含量彡1% ;所述的螢石粉的粒度為彡5mm。
[0046] 螢石粉是市售，例如成都鈺鑫實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn)的GJ5690-85標(biāo)準(zhǔn)的螢石粉。
[0047] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，以三氧化二鋁粉總重量計(jì)，所述三氧化二鋁 粉中的A1 203含量彡97%，Si02含量彡0. 5% ;所述的三氧化二鋁粉的粒度為彡5mm。
[0048] 三氧化二鋁粉為市售，例如四川科力玻陶材料有限公司生產(chǎn)的YS/T274-98標(biāo)準(zhǔn) 的二氧化二錯(cuò)粉。
[0049] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述的石墨電極是以石墨電極總重量計(jì)固態(tài) 碳含量> 95%、強(qiáng)度彡15. 7Mpa的石墨電極，其規(guī)格為# 150mm。
[0050] 石墨電極為市售，例如河北北方石墨電極集團(tuán)生產(chǎn)的YB/T4088-2000標(biāo)準(zhǔn)的石墨 電極。
[0051] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述的廢38CrMoAlA述料選自在電爐生產(chǎn) 38CrMoAlA坯料過(guò)程中產(chǎn)生的38CrMoAlA連鑄頭尾坯或長(zhǎng)度較短不能用于電渣重熔正常冶 煉的38CrM〇AlA坯料，該廢38CrM〇AlA坯料是采用電爐一LF精煉爐一連鑄生產(chǎn)工藝生產(chǎn)過(guò) 程中產(chǎn)生的38CrM〇AlA連鑄頭尾坯或電渣生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的長(zhǎng)度較短不能用于電渣重熔 正常冶煉的38CrMoAlA坯料，其規(guī)格為# 290mm?# 350mm。
[0052] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述的引錠板是采用Q235或#45鋼制成的厚 度16?24mm、直徑310?565mm的鋼板。
[0053] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述爐渣的加入量為100?150kg/爐。
[0054] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述的結(jié)晶器是# 450?600mm、高0. 4? 0. 5m的結(jié)晶器。
[0055] 結(jié)晶器為市售，例如四川冶金機(jī)械廠生產(chǎn)的J99型結(jié)晶器。
[0056] 本發(fā)明還提供了采用上述冶煉方法冶煉的精煉渣，該精煉渣中以精煉渣總重量計(jì) Si02 含量< 0· 001%。
[0057] 本發(fā)明還提供了所述精煉渣在冶煉電渣錠中的應(yīng)用。
[0058] [有益效果]
[0059] 采用本發(fā)明的方法能將精煉渣中的Si控制在0. 001%以下，在電渣重熔期間能減 少Si元素與A1元素反應(yīng)的效果，減少電渣錠上下部A1、Si元素相差的效果，達(dá)到電渣錠下 部Al、Si元素合格。 【【具體實(shí)施方式】】
[0060] 通過(guò)下述實(shí)施例將能夠更好地理解本發(fā)明。
[0061] 實(shí)施例1 :
[0062] 精煉渣的冶煉方法步驟如下：
[0063] 螢石粉與三氧化二鋁粉按照重量比70 :30分別取螢石粉70kg、三氧化二鋁粉 30kg，再在溫度650°C分別烘烤5h，作為冶煉精煉渣的爐渣；
[0064] 使用1102與0&&按照質(zhì)量比40 :60組成的導(dǎo)電渣作為引弧劑、使用石墨電極作為 起弧電極和所述爐渣加入量為其總量1/2之前的電極、采用廢38CrM〇AlA坯料作為在所述 爐渣加入量為其總量1/2之后的電極和精煉精煉渣時(shí)的電極；
[0065] 在起弧時(shí)，讓所述的起弧電極快速下降至與引錠板的距離為200mm時(shí)通電，然后 讓所述的電弧電極緩慢下降，在起弧和加渣過(guò)程中將電流控制在〇?7500A、電壓控制在 77?81V ;引燃后加入5kg的螢石粉；待結(jié)晶器中的整個(gè)物料形成熔池后，將剩余的爐渣混 合均勻后以加漁速度5kg/min在時(shí)間20min加入所述的烙池中；
[0066] 待爐渣全部加入所述的熔池后，接著加入0. 300kg A1粉，隨后每隔5分鐘一次加 入0. 300kg A1粉，在精煉電流9000A、精煉電壓80V與冷卻水溫45°C的條件下精煉75min ; 然后，模冷90min，這樣得到所述的精煉渣。
[0067] 本實(shí)施例冶煉得到的精煉渣的成分見表1。
[0068] 表1 :實(shí)施例1冶煉得到的精煉渣的成分
[0069]
【權(quán)利要求】
1. 一種電渣重熔用精煉渣的冶煉方法，其特征在于該冶煉方法的步驟如下： A、 爐渣的配料： 螢石粉與三氧化二鋁粉按照重量比70?60 :30?40取樣，再在溫度650?950°C分 別烘烤3?5h，作為冶煉精煉渣的爐渣； B、 起弧和加渣： 使用Ti02與CaF2按照質(zhì)量比40?50 :60?50組成的導(dǎo)電渣作為引弧劑、使用石墨電 極作為起弧電極和所述爐渣加入量為其總量1/2?2/3之前的電極、采用廢38CrM〇AlA坯 料作為在所述爐渣加入量為其總量1/2?2/3之后的電極和精煉精煉渣時(shí)的電極； 在起弧時(shí)，讓所述的起弧電極快速下降至與引錠板的距離為180?220mm時(shí)通電，然 后讓所述的電弧電極緩慢下降，在起弧和加渣過(guò)程中將電流控制在〇?7500A、電壓控制在 77?81V;引燃后加入5?10重量份的螢石粉；待結(jié)晶器中的整個(gè)物料形成熔池后，將步驟 A得到的爐漁混合均勻后以加漁速度4?9kg/min在時(shí)間20?35min加入所述的烙池中； C、 精煉和模冷： 待爐渣全部加入所述的熔池后，接著加入0. 300?0. 400重量份A1粉，隨后每隔5分 鐘一次加入〇. 300?0. 400重量份A1粉，在精煉電流9000?10000A、精煉電壓77?81V 與冷卻水溫35?55°C的條件下精煉70?90min ;然后，模冷70?90min，這樣得到所述的 精煉渣。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冶煉方法，其特征在于以螢石粉總重量計(jì)，所述螢石粉中的 CaF2含量彡96%，Si02含量彡1% ;所述的螢石粉的粒度彡5mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冶煉方法，其特征在于以三氧化二鋁粉總重量計(jì)，所述三氧 化二鋁粉中的A120 3含量彡97%，Si02含量彡0. 5% ;所述的三氧化二鋁粉的粒度彡5mm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冶煉方法，其特征在于所述的石墨電極是以石墨電極總重量 計(jì)固態(tài)碳含量> 95%、強(qiáng)度彡15. 7Mpa的石墨電極，其規(guī)格為# 150mm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冶煉方法，其特征在于所述的廢38CrM〇AlA坯料選自在電爐 生產(chǎn)38CrMoAlA坯料過(guò)程中產(chǎn)生的38CrMoAlA連鑄頭尾坯或長(zhǎng)度較短不能用于電渣重熔正 常冶煉的38CrMoAlA坯料，其規(guī)格為# 290mm?# 350mm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冶煉方法，其特征在于所述的引錠板是采用Q235或#45鋼制 成的厚度16?24mm、直徑310?565mm的鋼板。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冶煉方法，其特征在于所述爐渣的加入量為100?150kg/ 爐。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冶煉方法，其特征在于所述的結(jié)晶器是# 450?600mm、高 0. 4?0. 5m的結(jié)晶器。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1?8中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的冶煉方法冶煉的精煉渣，其特征在于 該精煉渣中以精煉渣總重量計(jì)Si02含量< 0. 001 %。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的精煉渣在冶煉電渣錠中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】C22B9/18GK104152710SQ201410433234
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月28日
【發(fā)明者】李勇, 黃國(guó)玖, 蘇雄杰, 李鑫, 胡茂會(huì), 王躍健, 劉志軍, 魏平, 龔龍, 陳文駿 申請(qǐng)人:攀鋼集團(tuán)成都鋼釩有限公司