[发明专利]一种抽锭式电渣炉冶炼空心管坯钢锭的方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，更具体地讲，涉及一种抽锭式电渣炉冶炼空心管坯钢锭的方法。

背景技术

我国电渣炉冶炼主要以传统电渣炉（一般由支臂、立柱、短网、变压器、托锭台车等构成）及保护气氛电渣炉为主，并且通常采用电渣炉冶炼空心管坯钢锭需要进行复杂的穿孔环节，难以确保内外孔的同心度和壁厚的均匀性，对于管件的质量和生产效率均不利。

目前，抽锭式电渣炉在国外正逐步发展，采用抽锭式电渣炉冶炼空心管坯钢锭在国内外基本上属空缺。

本发明旨在提供一种质量稳定、效率高的抽锭式电渣炉冶炼空心管坯钢锭的方法。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明的目的在于解决其中的一个或多个问题

本发明的目的在于提供一种能够冶炼出质量合格的空心管坯钢锭的方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种抽锭式电渣炉冶炼空心管坯钢锭的方法，所述抽锭式电渣炉中设置外结晶器、内结晶器和底水箱，所述方法包括以下步骤：将环形电极棒置于所述外结晶器与内结晶器之间，向抽锭式电渣炉中加入液态渣料，起弧进行冶炼，其中，控制正常熔炼电流为21000～25000A，控制正常熔炼电压为78～88V，控制环形电极棒的熔化速度为14～22Kg/min；当冶炼形成的钢液面位于内结晶器中用于凝固钢液的区段高度的1/2～2/3处时，控制底水箱带动钢锭向下移动进行抽锭，控制抽锭速度为3～16mm/min，并控制内结晶器所受到的向下的摩擦力为内结晶器能够承受的最小变形力的40％以下，待钢锭完全抽出后出炉得到空心管坯钢锭。

根据本发明的抽锭式电渣炉冶炼空心管坯钢锭的方法的一个实施例，所述环形电极棒是采用多根电极棒焊接而成的。

根据本发明的抽锭式电渣炉冶炼空心管坯钢锭的方法的一个实施例，所述方法还包括在所述环形电极棒耗尽之后立即更换新的环形电极棒的步骤。

根据本发明的抽锭式电渣炉冶炼空心管坯钢锭的方法的一个实施例，在更换环形电极棒的过程中，采用外结晶器向钢锭上方的液态渣料供电。

根据本发明的抽锭式电渣炉冶炼空心管坯钢锭的方法的一个实施例，所述液态渣料是采用CaF₂:Al₂O₃:CaO:SiO₂:MgO的质量比范围为30-50:20-35:20-35:3-10:1-5的五元渣系熔化后得到。

根据本发明的抽锭式电渣炉冶炼空心管坯钢锭的方法的一个实施例，所述方法还包括对钢锭进行补缩充填的步骤和进行缓慢冷却的步骤。

本发明采用抽锭式电渣炉并通过调整渣系以及各项参数的合理控制冶炼出质量合格的空心管坯钢锭，减少了复杂的穿孔环节，确保了内外孔的同心度和壁厚的均匀性，大大提高了管件的质量和生产效率。

附图说明

图1是本发明示例中所冶炼的空心管坯钢锭的取样部位示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的抽锭式电渣炉冶炼空心管坯钢锭的方法进行详细地描述。

一般的抽锭式电渣炉设有外结晶器和底水箱，并且通过底水箱的向下移动抽出冶炼的钢锭并使外结晶器保持不动，则钢液可在外结晶器的强制冷却下，由外向内逐渐凝固结晶形成钢锭，但其无法用于生产空心管坯钢锭。

本发明所采用的抽锭式电渣炉除了具备一般抽锭式电渣炉的结构和特点外，还设置了内结晶器，则该内结晶器可使钢液中心形成与内结晶器大小相等或略大的孔洞，由此形成环状的钢锭，并使钢锭从内壁向外壁并从内壁向外壁逐渐冷却，凝固的钢锭随底水箱的向下移动而被抽出并形成空心管坯钢锭。但在冶炼空心管坯钢锭的过程中，由于钢锭冷却收缩会对内结晶器产生的一定的抱紧力，并且底水箱向下移动的拉力会造成钢锭与内结晶器产生一定的摩擦力。当摩擦力过大时，内结晶器会随钢锭一起向下移动，导致变形损坏及冶炼中止。相同的钢种凝固时间越长向内收缩越大，与内结晶器产生的摩擦力越大，钢锭与内结晶器接触面积越大、接触面越不光滑产生的摩擦力也越大，因此控制冶炼参数和抽锭参数是冶炼合格的空心管坯钢锭的关键。