[发明专利]一种电渣重熔核电用奥氏体不锈钢用渣系、制备方法和电渣重熔方法

说明书

本发明涉及一种电渣重熔核电用奥氏体不锈钢用渣系，包含：按质量百分比计的CaFsubgt;2/subgt;：63‑68％，Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;：28‑32％，MgO：1‑8％，余量为杂质，杂质含量≤1％，前述各项之和为100％。所述渣系可用于电渣重熔生产核电用奥氏体不锈钢，如生产316H钢。该渣系的使用能防止Si、Al等易氧化元素烧损，控制氢、氧含量的增加，增强脱硫效果，去除钢中的夹杂物；此外，渣系较低的熔点使电渣锭易于凝固成型，有效减少或者消除电渣锭的表面缺陷；而渣系较低的黏度和较高的黏度稳定性，可获得厚度均匀的渣皮，从而提高了钢锭表面质量。本发明提供的渣系的熔点、黏度等物性参数均满足电渣重熔冶炼核电用奥氏体不锈钢的要求。

技术领域

本发明涉及电渣重熔技术领域，尤其是一种电渣重熔核电用奥氏体不锈钢用渣系、制备方法和电渣重熔方法。

背景技术

316H奥氏体不锈钢具有良好的室温及低温韧性、高温强度和蠕变性能、焊接性、耐蚀性、耐热性、抗高温氧化性。因其优异的性能，而被广泛应用于制造化工、石油化工、原子能等工业的设备、容器、管道、热交换器等方面。

霞浦快堆示范工程由中国原子能科学研究院设计，该工程要求相关材料实现国产化。一重集团是主要结构件的制造商，其主要材料，尤其是不锈钢材料尽可能从国内供应。因此，2016年开始中科院金属所、太钢、宝钢和鞍钢均积极开展了相关材料的研制和生产。到目前为止虽然宝钢、鞍钢和太钢等企业已经试制了一批不锈钢材料，但材料性能还不稳定，不能完全满足原子能院的设计要求。316H是用量最大，要求最高的堆容器及堆内主要部件的材料，霞浦工程需要量几千吨。目前316H材料的制备是关键核心技术之一。

316H的应用范围，在石油、化工、原子能、核电等工业设备、容器、管道、热交换器等领域得到广泛应用。316H奥氏体不锈钢中主要脱氧元素C、Si、Al含量均很低，要求氧含量≤0.0025％，氢含量≤0.0005％，N含量0.05％-0.07％，成分范围极窄，钢板要求F≤1％，因此研究在电渣重熔过程中防止Si、Al等易氧化元素烧损，控制氢含量和氧含量的增加，将为现场电渣重熔316H奥氏体不锈钢提供理论指导。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种适于生产核电用奥氏体不锈钢电渣重熔用渣系，该渣系可有效防止Si、Al等易氧化元素烧损，控制氢、氧含量的增加，增强脱硫效果，去除钢中的夹杂物。此外，渣系较低的熔点使电渣锭易于凝固成型，有效减少或者消除电渣锭的表面缺陷；而渣系较低的黏度和较高的黏度稳定性，可获得厚度均匀的渣皮，从而提高了钢锭表面质量。同时，本发明提供的渣系的熔点、黏度等物性参数均满足电渣重熔冶炼核电用奥氏体不锈钢的要求。本发明包括所述渣系的制备方法和电渣重熔方法。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一方面，本发明提供一种电渣重熔核电用奥氏体不锈钢用渣系，其包含：按质量百分比计的CaF₂：63-68％，Al₂O₃：28-32％，MgO：1-8％，余量为杂质，杂质含量≤1％，前述各项之和为100％；所述杂质中包含不稳定氧化物SiO₂，不稳定氧化物SiO₂含量占渣系的0.8％以下。

根据本发明较佳实施例，其中，所述渣系的熔点为1280-1420℃；优选为1300-1350℃。

根据本发明较佳实施例，其中，所述渣系在1500℃时黏度为0.044-0.048Pa·S，1550℃时黏度为0.037-0.039Pa·S，粘度随温度变化范围小。