專(zhuān)利名稱(chēng)：一種電渣重熔高溫合金用渣系及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電渣重熔高溫合金用渣系及其使用方法。
背景技術(shù)：
高溫合金是指以鐵、鎳、鈷為基，能在600°C以上的高溫及一定應(yīng)力作用下長(zhǎng)期工作的一類(lèi)金屬材料。高溫合金中合金元素含量高，熔點(diǎn)比一般鋼種低，且含有Al、Ti等易氧化元素，容易形成Laves相等有害相析出，所以電渣重熔高溫合金選用渣料熔點(diǎn)要低，且電阻率要適中，目前通常使用60F/20/0/20型渣系(即CaF2、A1203、CaO的重量百分比為 60 20 20)，該渣系缺點(diǎn)是Al、Ti燒損大，Al、Ti回收率只有75-85%，熔點(diǎn)偏高，鋼錠表面有渣溝等缺陷。重熔過(guò)程不穩(wěn)定，熔速波動(dòng)較大。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有電渣重熔高溫合金用渣系的上述不足，本發(fā)明提供一種電渣重熔高溫合金用渣系，本電渣重熔高溫合金用渣系不僅熔點(diǎn)較低，適合低熔點(diǎn)的高溫合金冶煉，且可減少渣皮凝固時(shí)的液析現(xiàn)象，防止重熔過(guò)程渣成分變化。本發(fā)明同時(shí)提供一種電渣重熔高溫合金用渣系及其使用方法。本發(fā)明公開(kāi)一種電渣重熔高溫合金用渣系，其化學(xué)成分的重量百分配比為CaF2 :45-50%, Al2O3 :20-25%, CaO :17-22%,MgO :3-5%,TiO2 3~6%,SiO2 0. 1-0. 6% ；其余為i^eO、C與雜質(zhì)。本發(fā)明采用MgO代替部分CaO，該渣系熔點(diǎn)1220_1240°C。其使用方法采用提純?cè)蜌鍤獗Ｗo(hù)進(jìn)行電渣重熔。使用前，在烘烤爐內(nèi)加熱到 700°C，不少于4小時(shí)，隨用隨取。避免露天存放，防止吸潮。使用時(shí)，先在引弧盒內(nèi)放置 0.5士0. Ikg渣料，并與同種的高溫合金車(chē)屑混在一起，然后在底結(jié)晶器上引弧盒周?chē)胖每傇?0士 1.5%的渣料，將剩余渣料放在自動(dòng)喂渣器中。送電下降電極引弧不少于5分鐘，將喂渣器中的渣料均勻加入結(jié)晶器中，化渣電壓35-45V，電流6000-7000A，加渣時(shí)間 15-20分鐘。本電渣重熔高溫合金用渣系的使用方法包括下述依次的步驟I所用渣料的重量百分比配比為CaF2 :45-50%，Al2O3 :20-25%， CaO 17-22%，MgO :3-5%, TiO2 3~6%,SiO2 0. 1-0. 6% ；其余為!^eCKC與雜質(zhì)。II 經(jīng)預(yù)熔或提純，使S中FeO彡0. 2%，C彡0. 025%。III渣料烘烤在烘烤爐內(nèi)加熱到700-750°C不小于4小時(shí)，隨用隨取。IV 使用時(shí)，先在引弧盒內(nèi)放置0.5士0. Ikg渣料，并與同種的即所熔化的高溫合金車(chē)屑(0. 5 士0. Ikg)混在一起。
V在底結(jié)晶器上引弧盒周?chē)胖每傇?0士 1. 5%的渣料，將剩余渣料放在自動(dòng)喂渣器中。向保護(hù)罩內(nèi)通入氬氣進(jìn)行保護(hù)熔煉，氬氣流量5-lONL/min。VI 送電下降電極引弧不少于5分鐘，將喂渣器中的渣料均勻加入結(jié)晶器中，化 S電壓!35-45V，電流6000-7000A，加S時(shí)間15-20分鐘。VII渣料化清后，進(jìn)入熔化期，熔煉高溫合金。VIII熔煉結(jié)束后，(邊熔煉邊澆注凝固，不再另外澆注)鋼錠冷卻后脫模。上述的電渣重熔高溫合金用渣系的使用方法，其特征在于步驟VII中熔速根據(jù)錠型尺寸進(jìn)行設(shè)定。(Vjss= (0.7-0.8)Ds，Ves-熔速，單位kg/h，Ds-結(jié)晶器或鋼錠直徑,單位mm)。本電渣重熔高溫合金用渣系在三元主成分基礎(chǔ)上，添加3-5%的MgO，有利于高溫下液渣表面形成保護(hù)膜，降低渣面溫度，防止元素氧化。添加3-6%的TiO2，抑制Ti燒損，防止電渣鋼錠頭尾Ti成分偏差。使用該渣系重熔高溫合金，Al、Ti回收率高，達(dá)到92-98% ； 用該渣系冶煉的高溫合金鋼錠表面質(zhì)量好，無(wú)渣溝缺陷；重熔過(guò)程熔速穩(wěn)定，熔速波動(dòng) < 士0. lkg/min。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的具體實(shí)施方式
不局限于下述的實(shí)施例。渣系實(shí)施例一本實(shí)施例的電渣重熔高溫合金用渣系的重量百分比配比為CaF2 47%, Al2O3 :22%, CaO 20%, MgO 5%, TiO2 5. 2%,SiO2 :0. 55%，其余為!^eCKC 與雜質(zhì)。渣系實(shí)施例二本實(shí)施例的電渣重熔高溫合金用渣系的重量百分比配比為CaF2 50%, Al2O3 :25%, CaO 17%，MgO 4%, TiO2 3%,SiO2 :0. 47%，其余為!^eCKC 與雜質(zhì)。使用方法實(shí)施例一熔煉合金種類(lèi)InCOne1718 ；結(jié)晶器直徑280mm渣量I所用渣料重量的百分比配比(即渣系實(shí)施例一)CaF2 47%, Al2O3 :22%, CaO 20%, MgO 5%, TiO2 5. 2%,SiO2 :0. 55%，其余為!^eCKC 與雜質(zhì)。II 經(jīng)預(yù)熔，使S中！^eO :0· 18%，C :0· 020% ；III渣料烘烤在烘烤爐內(nèi)加熱到700°C，4. 5小時(shí)。IV 熔煉前，在引弧盒內(nèi)放置0. 5kg渣料，并與0. 5kg的hc0ne1718高溫合金車(chē)
屑混在一起。V 在底結(jié)晶器上引弧盒周?chē)胖每傇?. 5kg渣料，將剩余渣料放在自動(dòng)喂渣器中。向保護(hù)罩內(nèi)通入氬氣進(jìn)行保護(hù)熔煉，氬氣流量5NL/min。VI 送電下降電極引弧5分鐘后，將喂渣器中的渣料均勻加入結(jié)晶器中，化渣電壓40V，電流6000A，化渣時(shí)間15分鐘。
VII渣料化清后，進(jìn)入熔化期，熔煉hc0ne1718高溫合金，熔速3. Ag/min，工藝過(guò)程穩(wěn)定。電流波動(dòng)< 士3%、電壓變化< 士0.5%、熔速波動(dòng)< 士0. lkg/min。VIII熔煉結(jié)束后，鋼錠經(jīng)冷卻、脫模，鋼錠表面光滑，無(wú)渣溝等缺陷。Al、Ti回收率分別達(dá)到93. 1%、95. 7%。使用方法實(shí)施例二熔煉合金種類(lèi)GH132 ；結(jié)晶器直徑350mm，渣量40kgI所用的渣料重量的百分比配比(即渣系實(shí)施例二)CaF2 50%, Al2O3 :25%, CaO 17%，MgO 4%, TiO2 3%,SiO2 :0. 6%，其余為!^eCKC 與雜質(zhì)。II 經(jīng)提純，使■中 FeO :0· 15% C :0.018%III渣料烘烤在烘烤爐內(nèi)加熱到700°C，5小時(shí)。IV熔煉前，在引弧盒內(nèi)放置OAkg渣料，并與0.5kg同材質(zhì)的GH132高溫合金車(chē)
屑混在一起V 在底結(jié)晶器上引弧盒周?chē)胖每傇?kg渣料，將剩余渣料放在自動(dòng)喂渣器中。向保護(hù)罩內(nèi)通入氬氣進(jìn)行保護(hù)熔煉，氬氣流量7NL/min。VI 送電下降電極引弧5分鐘后，將喂渣器中的渣料均勻加入結(jié)晶器中，化渣電壓45V，電流7000A，加渣時(shí)間20分鐘。VII 渣料化清后，進(jìn)入熔化期，熔煉GH132高溫合金，熔速4. 5kg/min,工藝過(guò)程穩(wěn)定，電流波動(dòng)< 士3%、電壓變化< 士0. 15%、熔速波動(dòng)< 士0. 15kg/min。VIII熔煉結(jié)束后，鋼錠經(jīng)冷卻、脫模，鋼錠表面光滑，無(wú)渣溝等缺陷。Al、Ti回收率分別達(dá)到94. 8%、92. 5%。說(shuō)明本申請(qǐng)文件所述的高溫合金是指以鐵、鎳、鈷為基，能在600°C以上的高溫及一定應(yīng)力作用下長(zhǎng)期工作的一類(lèi)金屬材料。
權(quán)利要求
1.一種電渣重熔高溫合金用渣系，其化學(xué)成分重量百分配比為 CaF2 :45-50%, Al2O3 :20-25%, CaO :17-22%,MgO :3-5%,TiO2 :3-6%,SiO2 0. 1-0. 6% ；其余為狗0、C與雜質(zhì)。
2.—種電渣重熔高溫合金用渣系的使用方法，它包括下述依次的步驟 I所用渣料的重量百分比配比為CaF2 :45-50%, Al2O3 :20-25%, CaO :17-22%, MgO :3-5%,TiO2 :3-6%,SiO2 0. 1-0. 6% ；其余為i^eCKC與雜質(zhì)；II經(jīng)預(yù)熔或提純，使渣中FeO ^0.2%, C^O. 025% ； III渣料烘烤在烘烤爐內(nèi)加熱到700-750°C不小于4小時(shí)，隨用隨取； IV使用時(shí)，先在引弧盒內(nèi)放置0. 5 士0. Ikg渣料，并與同種的高溫合金車(chē)屑0. 5 士0. Ikg 混在一起；V在底結(jié)晶器上引弧盒周?chē)胖每傇?0士 1.5%的渣料，將剩余渣料放在自動(dòng)喂渣器中；向保護(hù)罩內(nèi)通入氬氣進(jìn)行保護(hù)熔煉，氬氣流量5-lONL/min ；VI送電下降電極引弧不少于5分鐘，將喂渣器中的渣料均勻加入結(jié)晶器中，化渣電壓 35-45V,電流 6000-7000A，加S時(shí)間 15-20 分鐘； VII渣料化清后，進(jìn)入熔化期，熔煉高溫合金； VIII熔煉結(jié)束后，鋼錠冷卻后脫模。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電渣重熔高溫合金用渣系的使用方法，其特征是步驟VII 中熔速根據(jù)錠型尺寸進(jìn)行設(shè)定，其中Ves= (0. 7-0. 8)Dg, Ves-熔速，單位kg/h，Dg-結(jié)晶器或鋼錠直徑，單位mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電渣重熔高溫合金用渣系及其使用方法。高溫合金用渣系即使用方法的渣料。使用方法包括I渣料的重量配比為CaF245-50％，Al2O320-25％，CaO17-22％，MgO3-5％，TiO23-6％，SiO20.1-0.6％；其余為FeO、C與雜質(zhì)；II經(jīng)預(yù)熔或提純，渣中FeO≤0.2％，C≤0.025％；III渣料烘烤加熱到700℃不小于4小時(shí)；IV在引弧盒內(nèi)放置0.5±0.1kg渣料，并與同種的高溫合金車(chē)屑0.5±0.1kg混在一起；V在底結(jié)晶器上引弧盒周?chē)胖?0±1.5％的渣料，剩余渣料放在自動(dòng)喂渣器中；VI送電引弧，將喂渣器中的渣料加入結(jié)晶器，通電化渣；VII渣料化清后，熔煉高溫合金；VIII熔煉結(jié)束，鋼錠冷卻后脫模。本發(fā)明制的渣料熔點(diǎn)較低，適合低熔點(diǎn)的高溫合金冶煉。
文檔編號(hào)C22B9/18GK102433447SQ20111038823
公開(kāi)日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月25日
發(fā)明者喬俊生, 王偉, 王賀利, 趙鴻燕 申請(qǐng)人:山西太鋼不銹鋼股份有限公司