[发明专利]一种电渣重熔无氟渣及其用于电渣重熔的方法

说明书

技术领域

本发明属于黑金属材料电冶金技术领域，涉及电冶金技术领域，具体涉及一种电渣重熔无氟渣及其用于电渣重熔的方法。

背景技术

众所周知，电渣重熔法炼钢是生产优质合金钢及合金的重要手段之一，重熔渣的选用在电渣重熔过程中具有十分重要的作用，其除了作为自耗电极的热源外还可以控制金属的化学成分、精炼钢液、去除非金属夹杂物。国内外长期广泛使用AHΦ-6渣（CaF₂ 70%+Al₂O₃ 30%）。目前常用的以CaF₂为基的高氟重熔渣，比电导高，熔渣发热量不足，重熔过程中熔渣成分不稳定，进而影响重熔工艺的稳定性，其由于含有大量的CaF₂，在熔炼过程中有HF、SiF₄、AlF₃等大量易挥发含氟气体逸出，严重污染环境，危害人体健康等，存在一定的健康隐患，不符合绿色发展要求。

近年来冶金工作者也在开发无氟重熔渣，主要开发有CaO-Al₂O₃和CaO-Al₂O₃-SiO₂无氟渣，所采用的CaO：Al₂O₃质量比都是1:1，相关的资料及相图介绍，恰好能形成稳定的12CaO·7Al₂O₃共晶成分。CaO的熔点2580℃，Al₂O₃的熔点2050℃，熔点相差很大，而电渣重熔过程是在强冷却的条件下进行的，因此熔点高的CaO优先于熔点低的Al₂O₃在结晶器内壁凝固，随着熔炼的进行，CaO越来越少，就不能较好的形成稳定的12CaO·7Al₂O₃。所以，使用CaO：Al₂O₃质量比都是1:1配比的无氟渣，在实际生产中渣皮薄厚度不均匀，严重影响钢锭表面光洁度等，存在一定不足之处。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明要解决的技术问题是：针对现有技术中含氟渣影响重熔工艺的稳定性且污染环境、危害人体健康，而无氟渣熔点高、导电率低、引燃困难，采用现有的无氟渣进行电渣重熔得到的铸锭厚度不均匀、严重影响钢锭表面光洁度的技术问题，而提供一种既能降低对环境的污染，又能保证电渣重熔的铸锭成型好、表面光洁、铸锭偏析程度小、组织致密均匀且气体含量低的电渣重熔无氟渣及其用于电渣重熔的方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种电渣重熔无氟渣，包括如下重量份的组分：45～55份CaO、35～45份Al₂O₃、5～10份MgO和2～5份SiO₂。

采用这样配比的无氟渣，添加的MgO及SiO₂以取代一部分的CaO和Al₂O₃，使熔炼过程中的渣成分及工艺过程的更加稳定；其中，SiO₂可减少渣的透气性，使钢中氮、氢、氧的含量降低；而少量的MgO在渣池表面形成半凝固膜，减少渣池吸氢及渣中变价氧化物向金属熔池传递氧的可能性。为了弥补熔炼过程在强冷条件下凝固损失掉的CaO，本发明增加了一定量的CaO的组分，即CaO：Al₂O₃的质量比控制在1.2：1.3之间，这样，有利于在熔炼高温下形成稳定的12CaO·7Al₂O₃共晶化合物而不分解，熔炼过程更加稳定，使采用该无氟渣进行电渣重熔后得到的钢锭成型更好、表面更加光洁、铸锭偏析程度小。

进一步，所述电渣重熔无氟渣包括如下重量份的组分：50份CaO、40份Al₂O₃、7份MgO和3份SiO₂。采用这样优选配比的无氟渣，可以有效降低铸锭中的氮、氢、氧含量，使钢中延伸性氧化物、硫化物含量大幅降低，且制得的钢锭无宏观缺陷，金属组织更加致密、均匀。

采用所述电渣重熔无氟渣进行电渣重熔的方法，包括如下步骤：

1）将上述电渣重熔无氟渣于800~900℃下炉内烘焙8~10小时，即取即用；