[发明专利]电渣重熔用精炼渣、它们的冶炼方法及其应用

说明书

【技术领域】

本发明涉及电渣重熔用精炼渣、它们的冶炼方法及其应用。

【背景技术】

目前，国内冶炼精炼渣，普遍采用Fe-Al作为精炼电极。文献电渣冶金的理论与实践，2010.2，利用电渣炉及水冷结晶器对萤石或(一定配比的渣料)进行提纯。一般可以将渣中的SiO₂从1～3％降至0.5％左右。有些厂家采取加渣前，混入2kg Al粉(或不加)，并在冶炼精炼渣时，补加2kgAl粉(或不加)。这类冶炼精炼渣方法，只能将渣中SiO₂降至0.5％左右。精炼渣中0.5％含量的SiO₂，容易与钢中的Al反应导致电渣锭下部Al大量减少，不能满足Al含量范围较窄的电渣钢生产需要。

影响电渣重熔过程中Al元素损失的主要因素是O和Si元素。文献电渣重熔原理与实践，1990.10，其反应式为：

2[Al]+3(0)＝2(Al₂O₃),2[Al]+3(SiO₂)＝2(Al₂O₃)+3[Si]。

由于采用未加Ar气保护等措施的传统电渣炉，O与Al反应在整个冶炼过程中都是存在的，因而冶炼后的电渣钢上下部Al含量应相差不大，而现实生产过程中电渣钢上下部Al含量相差在≥0.15％，导致这种情况的主要原因是电渣冶炼下部Si元素与Al元素反应，Al元素减少，Si元素增加。参与反应的Si元素主要存在于炉渣中，采用传统方法只能将精炼渣中的Si元素控制在0.05％左右。

【发明内容】

[要解决的技术问题]

本发明的目的是提供电渣重熔用精炼渣的冶炼方法。

本发明的另一个目的是提供精炼渣中SiO₂≤0.001％的精炼渣。

本发明的另一个目的是提供所述精炼渣用于冶炼电渣锭的应用。

[技术方案]

本发明是通过下述技术方案实现的。

本发明提供了一种电渣重熔用精炼渣的冶炼方法，该冶炼方法的步骤如下：

A、炉渣的配料：

萤石粉与三氧化二铝粉按照重量比70～60：30～40取样，再在温度650～950℃分别烘烤3～5h，作为冶炼精炼渣的炉渣；

B、起弧和加渣：

使用TiO₂与CaF₂按照质量比40～50：60～50组成的导电渣作为引弧剂、使用石墨电极作为起弧电极和所述炉渣加入量为其总量1/2～2/3之前的电极、采用废38CrMoAlA坯料作为在所述炉渣加入量为其总量1/2～2/3之后的电极和精炼精炼渣时的电极；

在起弧时，让所述的起弧电极快速下降至与引锭板的距离为180～220mm时通电，然后让所述的电弧电极缓慢下降，在起弧和加渣过程中将电流控制在0～7500A、电压控制在77～81V；引燃后加入5～10重量份的萤石粉；待结晶器中的整个物料形成熔池后，将步骤A得到的炉渣混合均匀后以加渣速度4～9kg/min在时间20～35min加入所述的熔池中；

C、精炼和模冷：

待炉渣全部加入所述的熔池后，接着加入0.300～0.400重量份Al粉，随后每隔5分钟一次加入0.300～0.400重量份Al粉，在精炼电流9000～10000A、精炼电压77～81V与冷却水温35～55℃的条件下精炼70～90min；然后，模冷70～90min，这样得到所述的精炼渣。

根据本发明的优选实施方式，以萤石粉总重量计，所述萤石粉中的CaF₂含量≥96％，SiO₂含量≤1％；所述的萤石粉的粒度≤5mm。

根据本发明的优选实施方式，以三氧化二铝粉总重量计，所述三氧化二铝粉中的Al₂O₃含量≥97％，SiO₂含量≤0.5％；所述的三氧化二铝粉的粒度≤5mm。

根据本发明的优选实施方式，所述的石墨电极是以石墨电极总重量计固态碳含量＞95％、强度≥15.7Mpa的石墨电极，其规格为∮150mm。

根据本发明的优选实施方式，所述的废38CrMoAlA坯料选自在电炉生产38CrMoAlA坯料过程中产生的38CrMoAlA连铸头尾坯或长度较短不能用于电渣重熔正常冶炼的38CrMoAlA坯料，其规格为∮290mm～∮350mm。