一种高强铁镍钼合金电渣重熔的方法与流程

本发明属于电渣重熔，涉及一种高强铁镍钼合金电渣重熔的方法。

背景技术：

1、高强铁镍钼合金材料是远距离倍容量输电导线领域的关键核心材料，是输电导线领域的“皇冠上的明珠”。目前国内此类材料冶炼主要采用电弧炉冶炼、lf精炼、真空熔炼、电渣重熔或相关冶炼工艺路线生产，但是为了获得致密度高、组织均匀、热加工性较好的优异铸锭，热加工工序前往往经过电渣重熔冶炼工序。

2、在高强铁镍钼合金成分中添加一定量的氮元素，可提高此材料的强度和韧性，但是电渣冶炼后，电渣锭内部气孔较多，严重时为蜂窝状，如图1、图2所示，且分布于整个锭身，这主要是由于自耗电极中的氮在重熔过程发生“外溢”，生成的气体不能及时扩散至凝固前延，从而在锭内生成气孔，这就要求此材料电渣过程应避免或减小氮元素的“外溢”。提高冶炼环境压力是电渣冶炼过程的常规手段，但是环境压力过低，不能起到抑制氮元素“外溢”的效果，环境压力过高，会使得重熔后电渣锭增氮，所以就要求冶炼过程设计合适的环境压力，并且通过降低重熔过程的熔化速度，减小熔池深度，使得生成的气体能迅速扩散至渣层，上述方法不仅可以有效避免电渣锭内部气孔的产生，还能有效保证材料中氮元素的精确控制，从而获得质量优异的高强铁镍钼合金电渣锭，为后续热加工创造了良好的条件。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明意在提供一种高强铁镍钼合金电渣重熔的方法，该方法可保证电渣锭成分精确控制、内部无气孔。

2、为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案是：

3、一种高强铁镍钼合金电渣重熔的方法，整个熔炼期间在氮气保护条件下进行，熔炼环境压力p环维持在常压以上，且p环＝(4～4.2)×n目标，p环为环境压力，pa；n目标为电渣锭的目标氮含量，ppm；

4、在熔炼稳定期，控制熔速为v熔＝(0.65～0.7)×d结，v熔为熔炼稳定期的熔速，kg/h，d结为结晶器直径，mm；

5、电渣重熔渣系采用下述质量配比的成分：caf2 50％～55％、al2o3 15％～20％、cao 25％～30％、mgo 2％～5％，且渣系中加入其质量0.2％～0.3％的铝粉，渣系中不能含有sio2杂质。

6、进一步的，所述电渣重熔渣设备采用交流供电方式的单相单极保护气氛电渣炉。

7、进一步的，在自耗电极剩余质量5％时开始补缩。

8、进一步的，所述电渣重熔填充比(即自耗电极直径与结晶器直径的比值)为0.55～0.65。

9、进一步的，所述电渣重熔渣系在600℃～650℃烘烤至少6h后使用。

10、进一步的，所述铁镍钼合金的化学成分及质量含量为c:0.2～0.3％，ni:35～38％，mo:0.30～1.00％，v:0.60～0.90％，si≤0.01％，al≤0.02％，o≤0.0015％，n:0.005～0.015％，其余为铁和不可避免的杂质。

11、采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明通过氮气氛保护熔炼、熔炼环境压力控制、预熔渣渣系调节、熔炼速率控制，可有效避免电渣重熔过程氮元素外溢在铸锭内部产生气孔，并且通过降低重熔过程的熔化速度，减小熔池深度，使得生成的气体能迅速扩散至渣层，有效保证了铸锭的致密性和凝固组织的均匀性，也实现了电渣过程氮含量的精准控制，且渣中加入一定量的铝粉，可有避免渣中不稳定氧化物对钢液的增氧，从而获得质量优异的高强铁镍钼合金电渣锭，为后续热加工创造了良好的条件，提高了产品的质量和热加工成材率。

技术特征：

1.一种高强铁镍钼合金电渣重熔的方法，其特征在于：整个熔炼期间在氮气保护条件下进行，熔炼环境压力p环维持在常压以上，且p环＝（4～4.2）×n目标，p环为环境压力，pa；n目标为电渣锭的目标氮含量，ppm；

2.根据权利要求1所述的高强铁镍钼合金电渣重熔的方法，其特征在于：所述电渣重熔渣设备采用交流供电方式的单相单极保护气氛电渣炉。

3.根据权利要求2所述的高强铁镍钼合金电渣重熔的方法，其特征在于：在自耗电极剩余质量5%时开始补缩。

4.根据权利要求3所述的高强铁镍钼合金电渣重熔的方法，其特征在于：所述电渣重熔填充比为0.55～0.65。

5.根据权利要求4所述的高强铁镍钼合金电渣重熔的方法，其特征在于：所述电渣重熔渣系在600℃～650℃烘烤至少6h后使用。

6.根据权利要求1-5任一项所述的高强铁镍钼合金电渣重熔的方法，其特征在于：所述铁镍钼合金的化学成分及质量含量为c:0.2～0.3%，ni:35～38%，mo:0.30～1.00%，v:0.60～0.90%，si≤0.01%，al≤0.02%，o≤0.0015%，n: 0.005～0.015%，其余为铁和不可避免的杂质。

技术总结本发明公开了一种高强铁镍钼合金电渣重熔的方法，属于电渣重熔技术领域。其整个熔炼期间在氮气保护条件下进行，熔炼环境压力维持在常压以上，且P<subgt;环</subgt;＝（4～4.2）×N<subgt;目标</subgt;，P<subgt;环</subgt;为环境压力，Pa；N<subgt;目标</subgt;为电渣锭的目标氮含量，ppm；在熔炼稳定期，控制熔速为V<subgt;熔</subgt;＝（0.65～0.7）×D<subgt;结</subgt;，V<subgt;熔</subgt;为熔炼稳定期的熔速，kg/h，D<subgt;结</subgt;为结晶器直径，mm；电渣重熔渣系中加入其质量0.2%～0.3%的铝粉，渣系中不能含有SiO<subgt;2</subgt;杂质。本发明可有效避免氮元素外溢在铸锭内部产生气孔，实现了电渣重熔过程中氮含量的精准控制，保证了铸锭的致密性和凝固组织的均匀性，可获得质量优异的电渣锭，提高了产品的质量和热加工成材率。技术研发人员：孙中华,王育飞,吴迎飞,王建忠,王超,王傲,马瑞楠,柳金瑞,李瑞杰受保护的技术使用者：河北河钢材料技术研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/17