一种电渣重熔引弧剂及制备方法

摘要

本发明涉及一种电渣重熔引弧剂及制备方法，按重量百分比包括以下原料：萤石粉：40％～60％；氧化铝粉：10％～20％；镁砂：5％～10％；钛白粉：1％～3％；废弃石墨电极粉：1％～4％；余量为铁屑与铝粉的混合物；铁屑与铝粉按重量比5：1～8：1混合。优点是：可以使所配置的引弧渣具有适用范围广，电流波动小，起弧稳定等优点。引弧剂中配有韧性好的铁和铝丝状物，使引弧剂在长期保存和使用过程中不易粉化。

权利要求

1.一种电渣重熔引弧剂，其特征在于，按重量百分比包括以下原料：萤石粉：40％～60％；氧化铝粉：10％～20％；镁砂：5％～10％；钛白粉：1％～3％；废弃石墨电极粉：1％～4％；余量为铁屑与铝粉的混合物；铁屑与铝粉按重量比5：1～8：1混合；

其中，萤石粉中CaF2的含量>96％，氧化铝粉中Al2O3的含量>98％，镁砂中MgO的含量>

99％，钛白粉中TiO2的含量>98％，废弃石墨电极中C的含量>99％，铁屑中按重量百分比包括：C<0.03％；Si<0.02％；Mn<0.05％；P<0.003％；S<0.002％；其余为Fe；铝粉中Al的含量>

99％；所述的铁屑与铝粉为长度小于30mm的丝状物；

电渣重熔引弧剂的制备方法，包括以下步骤：

1)除铁屑与铝粉外的原料，按所述的配比进行配料后混合均匀，然后放入温度为300～

500℃的烘烤炉中进行烘烤4小时以上，除去原料中的水分；

2)将烘干好的原料放入到电渣炉中熔炼成渣，在熔炼过程中对熔池不断搅动，使各种熔化的原料更加均匀，原料完全熔化后，向液态渣中加入铝粒脱除渣中氧，铝粒的加入量按占总渣重量的0.5～2％配入；

3)液态渣保温20～40分钟之后停止熔炼，将其从电渣炉中倒入另一冷却容器中，待液态渣自然冷却成固态渣后将其取出；

4)对取出的固态渣进行破碎处理，破碎成直径5～10mm粒状颗粒，再将原料铁屑与铝粉配入到破碎的渣料内并进行混匀处理；

5)利用模具对步骤4)混匀的物料进行压块处理，将压好的渣块放入到密封的容器当中保存待用。

2.根据权利要求1所述的一种电渣重熔引弧剂，其特征在于，所述的萤石粉、氧化铝粉、镁砂、钛白粉、废弃石墨电极粉为颗粒直径小于200目的粉末状。

说明书

一种电渣重熔引弧剂及制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于电渣重熔冶金技术领域，尤其涉及一种电渣重熔引弧剂及制备方法。

背景技术

[0002] 在电渣重熔开始时，为了使自耗电极顺利熔化，首先需要建立一个高温液态渣池。建立渣池的方法有两种，一种是液渣引弧法，即用专门的化渣炉将用于引弧的渣料熔化好，然后将其注入结晶器完成电渣重熔的引弧，使之形成液态渣池；另一种方法是固态渣引弧法，该方法是将自耗电极在结晶器内直接与固体渣料接触，使固体渣料逐渐熔化，随后加入重熔渣料继续熔化，进而形成液态渣池。由于液态引弧方法需要提前将引弧的渣料用专门的化渣炉将其熔化，工序比较繁琐，操作困难，相比之下固体引燃方法比较简单，操作容易，该方法目前应用比较多。

[0003] 众所周知，电渣重熔时熔融状态的炉渣有一定的导电能力，但是当渣料为固态时，其导电能力很差，不能直接用来导电发热而建立渣池，如果采用固体渣料作为引弧渣料时，必须寻找一种能在固态时有足够导电能力的炉渣。在实践中人们发现，当固体渣中含有一定数量的TiO2时能满足这个要求。文献《特殊钢》(2004年第4期)发表的论文“碳质引弧剂代替钦质导电渣引弧生产G20CrNi2MoA电渣钢”中介绍了某厂使用的是以钛白粉50％(主要成分为TiO2，其含量>99％)与50％的萤石(主要成分为CaF2，其含量>97％)为原料配制的钛质引弧剂。但在使用过程中，也暴露出很多问题，TiO2质引弧剂本身易碎，不能在装炉时受自耗电极触探，只能在固定炉头式电渣炉使用。此外，容易引起钢锭增Ti，故该引弧剂只能适合冶炼含钛较高的钢种。为了防止增Ti超标，申请号为201610020094.8的中国专利公开了一种电渣重熔引弧剂及引弧方法，采用除锈的钢屑和三七渣按照质量比4:l的比例配制而成。该引弧剂可以防止增Ti，但该引弧剂需要专门制作，要求较高，并且工艺复杂，最大不足是引弧剂中含有大量导电性良好的钢屑，在使用过程中会导致电流波动大，起弧不稳定。

[0004] 申请号为201610722871.3的中国专利公开了一种电渣重熔用的引弧剂及其制作方法，成分组成及配比为：CaF2:60～70％；Al2O3:20～25％；TiO2：3～5％，其余为同种钢种的金属屑，从成分的配比上看与三七渣相近，不同的是在其中配加了固态导电性相对较好的TiO2和与所炼钢种相同的钢屑。该引弧剂由于导电性适中电流平稳，起弧稳定，但是也有一定的不足之处，由于在成分配比过程中需要配入与所炼钢种成分相同的钢屑，这直接给配制带来了很大难度，因为不同的钢种其成分及含量相差很多，导致配制好的引弧剂适用范围比较窄。申请号为201710025154.X的中国专利公开了一种电渣重熔固渣引弧剂及其起弧方法，由于该引弧剂的主要成分是铁屑，并在其中配加了3～5％预熔渣和0.3～0.5％的铝，导致在引弧过程中电流波动大起弧不稳定，同时也容易造成结晶器底部封堵板被电流击穿。

发明内容

[0005] 为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种电渣重熔引弧剂及制备方法，减小电流波动，起弧稳定。

[0006] 为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

[0007] 一种电渣重熔引弧剂，按重量百分比包括以下原料：

[0008] 萤石粉：40％～60％；氧化铝粉：10％～20％；镁砂：5％～10％；钛白粉：1％～3％；废弃石墨电极粉：1％～4％；余量为铁屑与铝粉的混合物；铁屑与铝粉按重量比5：1～8：1混合；

[0009] 其中，萤石粉中CaF2的含量>96％，氧化铝粉中Al2O3的含量>98％，镁砂中MgO的含量>99％，钛白粉中TiO2的含量>98％，废弃石墨电极中C的含量>99％，铁屑中按重量百分比包括：C<0.03％；Si<0.02％；Mn<0.05％；P<0.003％；S<0.002％；其余为Fe；铝粉中Al的含量>99％。

[0010] 所述的铁屑与铝粉为长度小于30mm的丝状物，其余原料为颗粒直径小于200目的粉末状。

[0011] 一种电渣重熔引弧剂的制备方法，包括以下步骤：

[0012] 1)除铁屑与铝粉外的原料，按所述的配比进行配料后混合均匀，然后放入温度为300～500℃的烘烤炉中进行烘烤4小时以上，除去原料中的水分；

[0013] 2)将烘干好的原料放入到电渣炉中熔炼成渣，在熔炼过程中对熔池不断搅动，使各种熔化的原料更加均匀，原料完全熔化后，向液态渣中加入铝粒脱除渣中氧，铝粒的加入量按占总渣重量的0.5～2％配入；

[0014] 3)液态渣保温20～40分钟之后停止熔炼，将其从电渣炉中倒入另一冷却容器中，待液态渣自然冷却成固态渣后将其取出；

[0015] 4)对取出的固态渣进行破碎处理，破碎成直径5～10mm粒状颗粒，再将原料铁屑与铝粉配入到破碎的渣料内并进行混匀处理；

[0016] 5)利用模具对步骤4)混匀的物料进行压块处理，将压好的渣块放入到密封的容器当中保存待用。

[0017] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0018] 1、引弧剂中配有韧性好的铁和铝丝状物，使引弧剂在长期保存和使用过程中不易粉化；

[0019] 2、该引弧剂在使用过程中，起弧电流波动小稳定可以消除因起弧电流波动大而造成结晶器底部被击穿的危险；

[0020] 3)TiO2和C含量都比较低可以有效防止钢锭增钛和增碳；

[0021] 4)配入的铁和铝丝状物成分纯净，能够适合各类钢种，适用性更宽。

附图说明

[0022] 图1是本发明的制备工艺流程图。

具体实施方式

[0023] 下面对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。

[0024] 一种电渣重熔引弧剂，按重量百分比包括以下原料：

[0025] 萤石粉：40％～60％；氧化铝粉：10％～20％；镁砂：5％～10％；钛白粉：1％～3％；废弃石墨电极粉：1％～4％；余量为铁屑与铝粉的混合物；铁屑与铝粉按重量比5：1～8：1混合；

[0026] 其中，萤石粉中CaF2的含量>96％，氧化铝粉中Al2O3的含量>98％，镁砂中MgO的含量>99％，钛白粉中TiO2的含量>98％，废弃石墨电极中C的含量>99％，铁屑中按重量百分比包括：C<0.03％；Si<0.02％；Mn<0.05％；P<0.003％；S<0.002％；其余为Fe；铝粉中Al的含量>99％。铁屑与铝粉为长度小于30mm的丝状颗粒，其余原料为颗粒直径小于200目的粉末状。

[0027] 见图1，一种电渣重熔引弧剂的制备方法，包括以下步骤：

[0028] 1)除铁屑与铝粉外的原料，按所述的配比进行配料后混合均匀，然后放入温度为300～500℃的烘烤炉中进行烘烤4小时以上，除去原料中的水分；

[0029] 2)将烘干好的原料放入到电渣炉中熔炼成渣，在熔炼过程中对熔池不断搅动，使各种熔化的原料更加均匀，原料完全熔化后，向液态渣中加入铝粒脱除渣中氧，铝粒的加入量按占总渣重量的0.5～2％配入；

[0030] 3)液态渣保温20～40分钟之后停止熔炼，将其从电渣炉中倒入另一冷却容器中，待液态渣自然冷却成固态渣后将其取出；

[0031] 4)对取出的固态渣进行破碎处理，破碎成直径5～10mm粒状颗粒，再将原料铁屑与铝粉配入到破碎的渣料内并进行混匀处理；

[0032] 5)利用模具对步骤4)混匀的物料进行压块处理，将压好的渣块放入到密封的容器当中保存待用。

[0033] 实施例一：

[0034] 一种电渣重熔引弧剂，按重量百分比包括以下原料：

[0035] 萤石粉：40％；氧化铝粉：10％；镁砂：5％；钛白粉：1％；废弃石墨电极粉：1％；余量为铁屑与铝粉，二者按重量比5：1混合。

[0036] 电渣重熔引弧剂的制备方法，除铁屑与铝粉外，按上述配比配好的原料混匀，放入温度为350℃的烘烤炉中进行烘烤6小时，将烘干好的原料放入到电渣炉中熔炼成渣，在熔炼过程中对熔池不断搅动，使各种熔化的原料更加均匀，原料完全熔化后，向液态渣中加入铝粒脱除渣中氧，铝的加入量按占总渣重量的0.8％配入，液态渣保温30分钟之后停止熔炼，将其从电渣炉中倒入另一冷却容器中，待液态渣自然冷却成固态渣后将其取出，破碎成直径为6mm粒状颗粒，再将铁屑与铝粉的丝状原料混入到破碎的渣料内并进行混匀处理，利用模具对混匀的物料进行压块处理，将压好的渣块放入到密封的容器当中保存待用。

[0037] 实施例二：

[0038] 一种电渣重熔引弧剂，按重量百分比包括以下原料：

[0039] 萤石粉：45％；氧化铝粉：15％；镁砂：7％；钛白粉：2％；废弃石墨电极粉：2.5％；其余为铁屑与铝粉按重量比5：1的混合物进行配料。

[0040] 电渣重熔引弧剂的制备方法，除铁屑与铝粉外，按上述配比配好的原料混匀，放入温度为400℃的烘烤炉中进行烘烤5小时，将烘干好的原料放入到电渣炉中熔炼成渣，在熔炼过程中对熔池不断搅动，使各种熔化的原料更加均匀，原料完全熔化后，向液态渣中加入铝粒脱除渣中氧，铝的加入量按占总渣重量的1％配入，液态渣保温30分钟之后停止熔炼，将其从电渣炉中倒入另一冷却容器中，待液态渣自然冷却成固态渣后将其取出，破碎成直径为8mm粒状颗粒，再将之前配好的铁屑和铝粉的丝状原料混入到破碎的渣料内，并进行混匀处理，利用模具混匀的物料进行压块处理，将压好的渣块放入到密封的容器当中保存待用。

[0041] 实施例三：

[0042] 一种电渣重熔引弧剂，按重量百分比包括以下原料：

[0043] 萤石粉：55％；氧化铝粉：18％；镁砂：9％；钛白粉：3％；废弃石墨电极粉：3％；余量为铁与铝按重量比5：1的混合物进行配料；

[0044] 电渣重熔引弧剂的制备方法，除铁屑与铝粉外，按上述配比配好的原料混匀，放入温度为450℃的烘烤炉中进行烘烤4小时，将烘干好的原料放入到电渣炉中熔炼成渣，在熔炼过程中对熔池进行不断搅动，使各种熔化的原料更加均匀。原料完全熔化后，向液态渣中加入铝粒脱除渣中氧，铝的加入量按占总渣重量的1.5％配入，液态渣保温30分钟之后停止熔炼，将其从电渣炉中倒入另一冷却容器中，待液态渣自然冷却成固态渣后将其取出，破碎成直径为9mm的粒状颗粒，再将之前配好的铁屑和铝粉的丝状原料混入到破碎的渣料内并进行混匀处理，利用模具对混匀的物料进行压块处理，将压好的渣块放入到密封的容器当中保存待用。

[0045] 本发明的电渣重熔用的引弧剂，可以使所配置的引弧渣具有适用范围广，电流波动小，起弧稳定等优点。