[发明专利]一种加压电渣重熔用高氮钢自耗电极及其制备方法

权利要求书

1.一种加压电渣重熔高氮钢用自耗电极，其特征在于，包括自耗电极母材和至少两个嵌入自耗电极母材内部的包芯管；

包芯管包括铁管和填充于铁管内的氮化合金，包芯管的第一端位于自耗电极母材插入渣池的一端，包芯管的第二端位于自耗电极母材远离渣池的一端。

2.根据权利要求1所述的自耗电极，其特征在于，自耗电极母材为圆柱状，铁管为圆筒状；

铁管的轴向平行于自耗电极母材的轴向进行设置，铁管在距离自耗电极母材中心轴预定距离的圆周上均匀分布。

3.根据权利要求2所述的自耗电极，其特征在于，预定距离为自耗电极母材直径的1/5～1/3，铁管的直径为自耗电极母材直径的1/6～1/5。

4.一种加压电渣重熔高氮钢用自耗电极的制备方法，其特征在于，包括：

S1、根据设计钢种的化学成分，确定自耗电极母材的氮含量，根据设计钢种的目标重量、设计钢种的氮含量和自耗电极母材的氮含量，确定包芯管中氮化合金的用量并准备氮化合金；

S2、将氮化合金填充进预定数量的铁管内形成包芯管，每一根包芯管的直径和质量均相同，之后将包芯管竖直固定在铸锭模内，包芯管的下端与铸锭模的底部接触，包芯管的上端与铸锭模的顶部齐平；

S3、根据设计钢种的化学成分、设计钢种的目标重量、氮化合金的重量以及铁管的重量，确定冶炼自耗电极母材所需工业纯铁、金属铬、金属锰、金属镍、金属钼和工业硅的用量并进行准备；

S4、将工业纯铁、金属铬、金属锰、金属镍、金属钼和工业硅置于炉内进行冶炼，待炉内炉料澄清后保持熔炼温度，并向炉内充入氮气进行氮合金化，冶炼出自耗电极母材钢液；

S5、将钢液从铸锭模顶部进行浇铸，浇铸结束后经冷却泄压获得铸锭，对铸锭的表面进行修整，获得自耗电极。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，氮化合金为FeCrN和CrN中的一种或两种。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，S2中，将氮化合金填充进预定数量的铁管内形成包芯管，包括：

将粒径为3～5mm的氮化合金颗粒填充进预定数量的铁管内并压实，形成包芯管。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，S2中，将包芯管竖直固定在铸锭模内，包括：

在铸锭模的顶端开口处安装有包芯管固定盘，包芯管固定盘上开设有包芯管安装孔和钢液浇注孔，包芯管通过包芯管安装孔竖直固定在铸锭模内。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，S4中，将工业纯铁、金属铬、金属锰、金属镍、金属钼和工业硅置于氮气保护的真空感应炉内进行冶炼。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，S5中，控制真空感应炉内氮气压力小于0.1MPa，出钢温度为1510℃～1530℃，将钢液从铸锭模顶部进行浇铸。

10.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，S4中，向炉内充入氮气进行氮合金化后，还包括：依次向炉内添加脱氧剂和脱硫剂，其中脱氧剂包括镍镁合金，脱硫剂包括电解铝。