電渣重熔渣系和渣量對重熔鋼錠表面質(zhì)量及電耗的影響

林軍福 閆崇榜

（天津賽瑞機器設備有限公司，天津300301）

1 引言

我車間建廠初衷是生產(chǎn)H13芯棒，自投產(chǎn)開始就選用70%CaF2:30%Al2O3渣系[1]，但隨著市場競爭加劇，我廠逐步開發(fā)其他鍛件，主要以軋輥居多，當使用此渣系進行重熔時，不僅底部成型不好，而且電耗比較高。為了降低電耗，車間計劃采購高阻渣系，購進五元預熔渣“45F/25/3/25/2”。但在五元預熔渣“45F/25/3/25/2”使用過程中，電渣錠出現(xiàn)了表面質(zhì)量問題，電耗沒有達到預期水平，電渣錠鍛后低倍組織不好等一系列問題。通過探討，決定對這種預熔渣的各組元比例進行調(diào)整，以實現(xiàn)高質(zhì)量，低電耗的目的。

2 生產(chǎn)簡介

車間電渣爐為單相雙支臂電渣爐和三相雙支臂電渣爐，生產(chǎn)中以工人半自動操作調(diào)整電流電壓，達到功率遞減和控制電極熔化速度的目的。車間主要生產(chǎn)軋輥類Cr、Mo鋼、芯棒類H13等產(chǎn)品，使用結晶器規(guī)格有 φ700 mm、φ800 mm、φ1 000 mm、φ1 200 mm、φ1 400 mm 等。

3 生產(chǎn)試驗

3.1試驗以單相雙支臂電渣爐為試驗爐臺，使用φ800 mm結晶器和五元預熔渣“45F/25/3/25/2”冶煉MC5軋輥電渣錠，出現(xiàn)的表面質(zhì)量問題主要為鋼錠表面產(chǎn)生渣溝群，渣溝幾乎布滿鋼錠全身，如圖1所示。

圖1 鋼錠表面產(chǎn)生的渣溝群

3.2 車間四臺電渣爐都是以員工進行半自動化操作來進行遞減功率控制。考慮到功率對表面質(zhì)量的影響，擬適當提高熔煉功率。但當把熔煉功率提升后，熔煉速度超出工藝設計值，表面成型改善不明顯，而且鋼錠鍛后的點狀偏析嚴重。

3.3 根據(jù)鋼錠表面成型性質(zhì)判斷，造成此類不表面合格缺陷的原因是渣中Al2O3不足所致。因此，在實際生產(chǎn)中選擇同一爐臺，同一結晶器，在原渣系配比基礎上，在化渣時加入Al2O3，不斷調(diào)整渣料各組元比例，最終冶煉出表面合格電渣錠，如圖2所示。

圖2 合格電渣錠表面照片

3.4對不同渣量及配比生產(chǎn)的鋼錠進行后續(xù)生產(chǎn)跟蹤，檢驗低倍并進行探傷，結果如表1所示。

表1 不同渣量的電渣錠表面質(zhì)量、低倍和探傷結果

根據(jù)表1數(shù)據(jù)顯示，在五元預熔渣“45F/25/3/25/2”中增加Al2O3比例后，鋼錠表面成型質(zhì)量得到改善，對產(chǎn)品低倍檢驗結果沒有影響，甚至優(yōu)于原渣系，探傷結果良好。

4 渣量、渣系對電耗的影響

4.1 渣量對電耗的影響

車間φ800 mm結晶器一直使用370 kg的70:30渣系冶煉輥坯，據(jù)近年統(tǒng)計結果，噸鋼電耗1 804 kwh/t；將渣量調(diào)整到340 kg后，電耗降至1 659 kwh/t；使用 320 kg的“45F/25/3/25/2”五元預熔渣時，電耗1 722 kwh/t。當渣量降至280時，電耗降至1 550 kwh/t。

4.2 渣組元比例對電耗的影響

Al2O3在電渣重熔中的一個作用是增加渣系的電阻。對于“45F/25/3/25/2”五元預熔渣，調(diào)整Al2O3比例，其他組元比例也隨之改變，渣系阻值發(fā)生變化，冶煉噸鋼電耗也不同，在熔速為±5kg內(nèi)時，電耗統(tǒng)計數(shù)據(jù)見表2。

表2 不同渣量、渣配比的噸鋼電耗

由上述統(tǒng)計結果可以看出，在（五元預熔渣+Al2O3）渣系中，隨著Al2O3比例的增加，渣系的阻值增大，電耗降低。

5 結論

經(jīng)過不斷地實驗對比證明，（五元預熔渣+Al2O3）渣系同樣滿足電渣冶煉的技術要求，同時可達到低電耗的目的。當然不同廠家設備，產(chǎn)品要求不同，電耗也不盡相同，此渣系仍然可以為同行提供參考。對于不同產(chǎn)品及錠型需要選擇相應渣量。渣量、渣系的選擇既需要保證產(chǎn)品質(zhì)量又需要盡最大可能降低生產(chǎn)成本。

[1]李正邦.電渣冶金的理論與實踐[M]..北京：冶金工業(yè)出版社，2010.