電渣重熔渣系和渣量對(duì)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(jī)器設(shè)備有限公司，天津300301）

1 引言

我車(chē)間建廠(chǎng)初衷是生產(chǎn)H13芯棒，自投產(chǎn)開(kāi)始就選用70%CaF2:30%Al2O3渣系[1]，但隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇，我廠(chǎng)逐步開(kāi)發(fā)其他鍛件，主要以軋輥居多，當(dāng)使用此渣系進(jìn)行重熔時(shí)，不僅底部成型不好，而且電耗比較高。為了降低電耗，車(chē)間計(jì)劃采購(gòu)高阻渣系，購(gòu)進(jìn)五元預(yù)熔渣“45F/25/3/25/2”。但在五元預(yù)熔渣“45F/25/3/25/2”使用過(guò)程中，電渣錠出現(xiàn)了表面質(zhì)量問(wèn)題，電耗沒(méi)有達(dá)到預(yù)期水平，電渣錠鍛后低倍組織不好等一系列問(wèn)題。通過(guò)探討，決定對(duì)這種預(yù)熔渣的各組元比例進(jìn)行調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量，低電耗的目的。

2 生產(chǎn)簡(jiǎn)介

車(chē)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(dòng)操作調(diào)整電流電壓，達(dá)到功率遞減和控制電極熔化速度的目的。車(chē)間主要生產(chǎn)軋輥類(lèi)Cr、Mo鋼、芯棒類(lèi)H13等產(chǎn)品，使用結(jié)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(yàn)

3.1試驗(yàn)以單相雙支臂電渣爐為試驗(yàn)爐臺(tái)，使用φ800 mm結(jié)晶器和五元預(yù)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(wèn)題主要為鋼錠表面產(chǎn)生渣溝群，渣溝幾乎布滿(mǎn)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(chē)間四臺(tái)電渣爐都是以員工進(jìn)行半自動(dòng)化操作來(lái)進(jìn)行遞減功率控制?？紤]到功率對(duì)表面質(zhì)量的影響，擬適當(dāng)提高熔煉功率。但當(dāng)把熔煉功率提升后，熔煉速度超出工藝設(shè)計(jì)值，表面成型改善不明顯，而且鋼錠鍛后的點(diǎn)狀偏析嚴(yán)重。

3.3 根據(jù)鋼錠表面成型性質(zhì)判斷，造成此類(lèi)不表面合格缺陷的原因是渣中Al2O3不足所致。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中選擇同一爐臺(tái)，同一結(jié)晶器，在原渣系配比基礎(chǔ)上，在化渣時(shí)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(duì)不同渣量及配比生產(chǎn)的鋼錠進(jìn)行后續(xù)生產(chǎn)跟蹤，檢驗(yàn)低倍并進(jìn)行探傷，結(jié)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(jié)果

根據(jù)表1數(shù)據(jù)顯示，在五元預(yù)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(duì)產(chǎn)品低倍檢驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有影響，甚至優(yōu)于原渣系，探傷結(jié)果良好。

4 渣量、渣系對(duì)電耗的影響

4.1 渣量對(duì)電耗的影響

車(chē)間φ800 mm結(jié)晶器一直使用370 kg的70:30渣系冶煉輥坯，據(jù)近年統(tǒng)計(jì)結(jié)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(yù)熔渣時(shí)，電耗1 722 kwh/t。當(dāng)渣量降至280時(shí)，電耗降至1 550 kwh/t。

4.2 渣組元比例對(duì)電耗的影響

Al2O3在電渣重熔中的一個(gè)作用是增加渣系的電阻。對(duì)于“45F/25/3/25/2”五元預(yù)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(shí)，電耗統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

表2 不同渣量、渣配比的噸鋼電耗

由上述統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，在（五元預(yù)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(jié)論

經(jīng)過(guò)不斷地實(shí)驗(yàn)對(duì)比證明，（五元預(yù)熔渣+Al2O3）渣系同樣滿(mǎn)足電渣冶煉的技術(shù)要求，同時(shí)可達(dá)到低電耗的目的。當(dāng)然不同廠(chǎng)家設(shè)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(duì)于不同產(chǎn)品及錠型需要選擇相應(yīng)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(shí)踐[M]..北京：冶金工業(yè)出版社，2010.