间接表征电渣重熔锭氧含量波动性的方法技术

本发明专利技术公开的是钢铁冶炼技术领域的一种间接表征电渣重熔锭氧含量波动性的方法，包括以下步骤：首先，在电渣重熔完后，沿电渣锭起弧端至补缩端间隔取多个电渣锭表面渣壳样，然后测定渣系中不稳定氧化物FeO、MnO、SiO2和TiO2的含量，然后再将上述不稳定氧化物含量分别乘以相关系数并求和，得到表征量A＝a*TiO2+SiO2+b*MnO+c*FeO，其中a为0.85

【技术实现步骤摘要】
间接表征电渣重熔锭氧含量波动性的方法


[0001]本专利技术涉及钢铁冶炼
，尤其涉及一种间接表征电渣重熔锭氧含量波动性的方法。

技术介绍

[0002]电渣重熔是制备高品质特殊钢的主要方法之一，其优点包括可进一步改善钢的纯净度、均匀性和致密度。钢的洁净度是影响特殊钢疲劳寿命的重要因素，特别是轴承钢、热作模具钢等。电渣重熔钢锭中的氧主要来源有：自耗电极中的原始氧、在自耗电极制造和重熔时表面氧化生成的氧化铁皮、重熔渣料带入的不稳定氧化物和电渣重熔过程渣池上方不同气氛氧分压中的氧等。
[0003]电渣重熔过程的电渣锭氧的去除和增加过程都离不开渣钢平衡反应，如：气氛氧对渣系中Fe的氧化，氧化铁与钢水中的铁发生氧化还原反应，渣中氧化亚铁分解等。
[0004]2(FeO)+1/2O2＝(Fe2O3)；(Fe2O3)+[Fe]＝3(FeO)；(FeO)＝[Fe]+[O]。
[0005]同时进入钢中的氧不仅使电渣锭中的氧含量增加，还能将钢中的易氧化元素氧化进入渣中，使钢中的Al、C、Si等易氧化元素大幅减少(即烧损)。
[0006][Al]+[O]＝(Al2O3)；[Si]+[O]＝(SiO2)；[C]+[O]＝CO
↑
。
[0007]目前，研究者大多采用自耗电极初始氧含量及氧化物夹杂的控制、自耗电极的表面处理及准备工作、电渣重熔渣系成分优化、电渣重熔过程气相氧分压控制、优化电渣重熔过程脱氧制度、填充比、重熔速率等工艺参数等影响电渣重熔钢锭氧含量的因素来开展降低电渣重熔锭氧含量的工作。
[0008]电渣重熔过程，钢液与渣进行了充分的平衡反应，炉渣成分的变化与钢成分变化之间有很好的对应性关系，随着炉渣氧势的增加，自耗电极Al的氧化程度和电渣锭的增氧程度均呈增加趋势。即随着渣中FeO含量的升高，自耗电极中Al的氧化量随之增加。
[0009]然而目前对电渣重熔锭氧含量的测量工作，由于氧含量测量取样需要氧氮棒，特别是低氧含量(≤15ppm)的测量对取样制样提出了更高的要求，条件允许时在重熔锭的头尾进行取样，最常见的情况是对电渣锭成材后的材上进行取样。因此，现有氧含量测量条件要求较高，且无法充分反应钢液中氧含量的波动情况。

技术实现思路

[0010]为克服现有钢液氧含量测量过程存在的上述不足，本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种快速方便的间接表征电渣重熔锭氧含量波动性的方法。
[0011]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0012]间接表征电渣重熔锭氧含量波动性的方法，包括以下步骤：首先，在电渣重熔完后，沿电渣锭起弧端至补缩端间隔取多个电渣锭表面渣壳样，然后测定渣系中不稳定氧化物FeO、MnO、SiO2和TiO2的含量，然后再将上述不稳定氧化物含量分别乘以相关系数并求和，得到表征量A＝a*TiO2+SiO2+b*MnO+c*FeO，其中a为0.85
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0.91，b为1.37
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1.45，c为3.80
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3.90，最后再用各取样点的表征量A值来衡量钢锭对应位置的氧含量及波动性。
[0013]进一步的是，对于大直径电渣重熔锭型，在以电渣锭起弧端为圆心的多个不同直径的圆环上各取四个渣样，同一圆环上每个取样点间隔90
°
。
[0014]进一步的是，在取样时，沿电渣锭起弧端至补缩端等距离取样，且取样高度相同。
[0015]进一步的是，在计算表征量A值时，a为0.88，b为1.41，c为3.85。
[0016]进一步的是，若钢液成分中没有Ti，重熔渣系中没有TiO2，则表征量A＝SiO2+1.41*MnO+3.85*FeO。
[0017]本专利技术的有益效果是：通过测量电渣重熔过程重熔渣系中不稳定氧化物的含量，并将上述不稳定氧化物含量分别乘以相关系数后求和，得到表征量A，该表征量A可以表征重熔锭轴向起弧端至补缩端对应位置的氧含量波动情况，从而有助于优化电渣重熔过程脱氧剂的添加量，整个方法简单易行，成本低，效率高，能够在氧含量低且窄波动的电渣重熔稳定生产过程中起到很好的监控作用。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例一中不同位置表面渣壳中表征量A值与对应位置氧含量的关系图。
具体实施方式
[0019]下面结合实施例对本专利技术进一步说明。
[0020]本专利技术所提供的一种间接表征电渣重熔锭氧含量波动性的方法，包括以下步骤：首先，在电渣重熔完后，沿电渣锭起弧端至补缩端间隔取多个电渣锭表面渣壳样，然后测定渣系中不稳定氧化物FeO、MnO、SiO2和TiO2的含量，然后再将上述不稳定氧化物含量分别乘以相关系数并求和，得到表征量A＝a*TiO2+SiO2+b*MnO+c*FeO，其中a为0.85
‑
0.91，b为1.37
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1.45，c为3.80
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3.90，最后再用各取样点的表征量A值来衡量钢锭对应位置的氧含量及波动性。
[0021]本专利技术通过采用测量电渣锭周围表面的各个位置渣壳中不稳定氧化物FeO、MnO、SiO2和TiO2的含量，建立渣壳中不稳定氧化物含量与对应位置钢锭氧含量的关系，从而可对电渣重熔锭中的氧含量进行间接表征。相比传统测量中采用氧氮棒来测量氧含量，本申请的方法更加简单方便，检测要求低、成本低、效率高，能直观的反应出电渣重熔锭中氧含量的波动情况。
[0022]对于大直径电渣重熔锭型，为了避免取样误差，提高取样的均匀性，在以电渣锭起弧端为圆心的多个不同直径的圆环上各取四个渣样，同一圆环上每个取样点间隔90
°
。这样可更精准的反映出电渣各处的氧含量情况，判断成分是否均匀。
[0023]进一步的，由于不同具体、不同深度的电渣熔液中各元素含量不同，因此，为了使取样具有代表性，在取样时，可沿电渣锭起弧端至补缩端等距离取样，且取样高度相同。
[0024]由于一般只有特殊钢种才需要较高的洁净度，特别是轴承钢、热作模具钢等，因此，为了尽量精准的表征这类钢液的氧含量，在计算表征量A值时，可采用最佳的系数，即a为0.88，b为1.41，c为3.85。
[0025]此外，对于一些成分中没有Ti的钢液，其重熔渣系中没有TiO2，为了表征该类钢液
中的氧含量，可采用表征量A＝SiO2+1.41*MnO+3.85*FeO进行表征。
[0026]下面通过具体实施例对本专利技术进一步说明。
[0027]实施例一：
[0028]下面结合具体实施方式对本专利技术进行详细说明，但本专利技术并不限于此。
[0029]以热作模具钢H13系列为例，电渣重熔采用的是3Al2O3:7CaF2渣。因热作模具钢H13系列钢液成分中没有Ti，重熔渣系中没有TiO2，不稳定氧化物含量乘以相关系数和的值式子为A＝SiO2+1.41*MnO+3.85*FeO。
[0030]对不同重熔炉次中起弧端、起弧端
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中部、中部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.间接表征电渣重熔锭氧含量波动性的方法，其特征是：首先，在电渣重熔完后，沿电渣锭起弧端至补缩端间隔取多个电渣锭表面渣壳样，然后测定渣系中不稳定氧化物FeO、MnO、SiO2和TiO2的含量，然后再将上述不稳定氧化物含量分别乘以相关系数并求和，得到表征量A＝a*TiO2+SiO2+b*MnO+c*FeO，其中a为0.85
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0.91，b为1.37
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1.45，c为3.80
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3.90，最后再用各取样点的表征量A值来衡量钢锭对应位置的氧含量及波动性。2.如权利要求1所述的间接表征电渣重熔锭氧含量波动性的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴铖川，蒋琪，王洪利，李雄，
申请(专利权)人：成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：