[发明专利]一种钇元素收得率高的电渣重熔钢锭的制备方法

说明书

本发明实施例公开了一种钇元素收得率高的电渣重熔钢锭的制备方法，包括：获得电极锭和渣料；将所述渣料进行通电化渣，后冷却，获得预熔液体渣；将所述预熔液体渣与所述电极锭进行电极重熔，获得钇元素得率高的电渣重熔钢锭；其中，所述电极重熔中加入碳酸钙粉末。该方法不断向熔池内加入CaCO₃粉末，使CaCO₃分解为CaO+CO₂既增加了渣中CaO有益成分，又在渣层表面增加了CO₂气层，在保持炉渣成分和流动性的前提下隔绝了空气，减少了空气中氧的侵入，降低了稀土钇元素的氧化，从而能够提高电渣重熔钢锭中钇元素收得率，从而提高材料的使用温度和寿命。

技术领域

本发明涉及合金化学分析领域，特别涉及一种钇元素收得率高的电渣重熔钢锭的制备方法。

背景技术

电渣重熔钢(electroslag remelting)是利用电流通过熔渣时产生的电阻热作为热源进行熔炼的方法。其主要目的是提纯金属并获得洁净组织均匀致密的钢锭。经电渣重熔的钢，纯度高、含硫低、非金属夹杂物少、钢锭表面光滑、洁净均匀致密、金相组织和化学成分均匀。电渣钢的铸态机械性能可达到或超过同钢种锻件的指标。电渣钢锭的质量取决于合理的电渣重熔工艺和保证电渣工艺的设备条件。

现有技术通常采用非真空电渣重熔，但在非真空电渣重熔含稀土元素钢锭时，由于稀土元素的易氧化性造成稀土元素钇大量氧化损失，使在高温条件下使用的合金材料寿命大幅度降低。因此提高合金材料中的稀土元素钇含量成为冶金过程中的难题。

如何开发一种钇元素收得率高的电渣重熔钢锭的制备方法，以提高合金材料中的稀土元素钇含量并充分提高材料的使用温度和寿命，成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明目的是提供一种钇元素收得率高的电渣重熔钢锭的制备方法，能够提高电渣重熔钢锭中钇元素得率，从而提高材料的使用温度和寿命。

为了实现上述目的，本发明提供了一种钇元素收得率高的电渣重熔钢锭的制备方法，所述方法包括：

获得电极锭和渣料；

将所述渣料进行通电化渣，后冷却，获得预熔液体渣；

将所述预熔液体渣与所述电极锭进行电极重熔，获得钇元素收得率高的电渣重熔钢锭；其中，所述电极重熔中加入碳酸钙粉末。

进一步地，所述电极重熔中，从电极重熔开始时间计，每隔40～80s加入铝箔包裹的2～3g碳酸钙粉末。

进一步地，所述渣料以质量分数计包括：60～70％的CaF₂和30～40％的Y₂O₃。

进一步地，所述电极重熔中，采用2～10ba的惰性气体的保护氛围，所述电极锭熔速控制在85～90kg/h。

进一步地，所述电极重熔中，采用45～50V电压，1900～2100A起弧电流，2900A～3000A冶炼电流。

进一步地，所述电极重熔在结晶器中进行，所述结晶器包括上口和下口，所述上口的直径比所述下口的直径小9～11mm。

进一步地，所述通电化渣中，采用30～55V电压和3000～6000A电流。

进一步地，所述获得电极锭，包括：

获得锭钢；

将所述锭钢烘烤，获得电极锭。

进一步地，所述烘烤的温度为600～800℃，所述烘烤的时间为240～300min。

进一步地，所述获得锭钢，包括：将原材料进行熔炼，后精炼，所述精炼中采用软吹氩处理5～10min，后进行真空脱气15～25min，后模铸，获得锭钢。