[发明专利]电弧炉冶炼镍基高温合金的工艺方法

摘要

一种用于冶金行业的镍基高温合金的冶炼方法，其特征是：在炉衬材料为中档镁砖加粘结剂(沥青添加3～5％的石墨)的电弧炉内，通过碳钢洗炉(使沥青炉衬完成热处理固化、烧结，形成微碳层、半烧结层和原质层的稳定结构)和镍洗炉(洗清炉内残余的铁)的炉体准备(保证高温合金冶炼时Fe含量小于1.5％，减少、抑制了炉衬的碳氧化现象)；在同一个电弧炉内进行镍基高温合金熔炼(无氧冶炼、吹氩搅拌等)，最终冶炼出用于电渣重熔的低碳镍基高温合金电极棒。实施本发明专利，冶炼工艺简单、成本低、生产组织便捷，炉衬砖及炉体均不需烘烤，与卤水炉衬电弧炉相比，可节约炉衬费用67％，炉体寿命大大提高；生产出的GH3030镍基高温合金电渣成品，符合用户要求。

主权项

1、电弧炉冶炼镍基高温合金的工艺方法，其特征是在炉衬材料为镁砖加粘结剂的沥青炉衬电弧炉内，通过特殊的碳钢洗炉和镍洗炉的炉体准备，在同一个电弧炉内进行镍基高温合金熔炼，冶炼出成份合格的中低碳镍基高温合金，最终浇铸成电极棒，用于电渣重熔：第一步沥青炉衬电弧炉的炉体准备；(1)炉衬材料为MgO含量≥95％的镁砖加粘结剂，粘结剂是沥青添加3～5％的石墨，炉体砌筑前、后不烘烤；(2)特殊的碳钢洗炉工艺，使沥青炉衬从外表到内层形成微碳层、半烧结层和原质层的三层稳定结构；(3)在合适的渣碱度和炉内温度下，进行与盐水炉衬电弧炉镍洗炉工艺基本相同的镍洗炉工艺，在4～6小时的冶炼中，用Ni洗清炉体的炉底、炉墙、炉盖、出钢槽部位和钢包，过程中要加强搅拌并分析合金中[C]、[Fe]，当连续三只样子中[Fe]含量不变或误差小于0.15％即可出炉；第二步采用沥青炉衬电弧炉冶炼镍基高温合金；(1)镍洗炉的上炉钢出钢毕，倒清炉内余钢残渣，炉体清理干净；(2)冶炼所需要的合金和辅料，必须进行特殊处理：用于冶炼高温合金的电解镍板必须进行中温烘烤、保温的去油去氢处理，烘烤温度300～400℃，保温时间8～12小时；其它冶炼所需要的合金和辅料，必须进行烘烤，去除水份；(3)准确的合金配料和合适的装料要求：加入钢包内纯Ti合金回收率按50％计算，其余合金成分按计算量配入；装料时，包装在镍板外的包装铁皮全部去除，金属镍摆在中心，隔开金属Cr和电弧的接触，其它合金分布在料斗边缘；(4)进料毕，大电压供电熔化固体合金料，熔清后小电压供电保温；(5)冶炼期间严禁动氧，也就是严禁吹氧助熔，固体合金料熔清后每隔离5～10分钟向熔炉中加入0.25～0.5Kg Ca-Si粉/吨钢；(6)冶炼期间取样全分析，调整合金成份：熔清取样全分析(1)；渣白时全分析(2)，当钢水温度T1＝T熔点温度+50℃～70℃时，取样全分析(3)，并插入Ca-Si块0.15～0.25Kg/吨钢，距分析(3)取样15～20分钟后，取样分析(4)，对C、Ti、Al、Cr等合金元素成份进行调整；(7)取样全分析时，使用特殊材料的金属管，对熔池进行吹氩搅拌；(8)当钢水温度T2＝T熔点温度+150℃～170℃，白渣状态下出钢，出钢过程氩气保护；(9)出钢、浇注所用钢水包是冷钢、残渣清理干净的白包；(10)浇注所用钢锭模需烘烤后，清理干净；浇注前中注管吹氩1～5分钟；模铸时，钢水包下有氩气保护。