阅读说明：本技术 一种恒熔速电渣炉自动补缩工艺 (Automatic feeding process of electroslag furnace with constant melting speed ) 是由 王文洋 王晓飞 黄开元 翟文进 张宇 林志强 于 2021-08-05 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种恒熔速电渣炉自动补缩工艺,补缩阶段以瞬时熔化率的变化为控制中心,实际补缩时间不固定,根据补缩重量到达节点来具体确定。所述补缩过程共分为5个阶段,其中1、3阶段为功率递减阶段,2、4阶段为功率保持阶段,补缩的主要过程为第2和第4阶段,第5阶段为保温阶段,所述第1和第3阶段的具体时间并不固定,第2和第4阶段保持所用的时间为10min。避免了传统补缩方法存在的功率降低时,由于热量累积导致的熔化率不降或者反而升高的现象,保证达到补缩目的。(The invention relates to an automatic feeding process of a constant melting speed electroslag furnace, wherein the feeding stage takes the change of instantaneous melting rate as a control center, the actual feeding time is not fixed, and the actual feeding time is specifically determined according to the arrival node of feeding weight. The feeding process is divided into 5 stages, wherein the stages 1 and 3 are power decreasing stages, the stages 2 and 4 are power maintaining stages, the main feeding process is the stages 2 and 4, the stage 5 is a heat preservation stage, the specific time of the stages 1 and 3 is not fixed, and the time for maintaining the stages 2 and 4 is 10 min. The phenomenon that the melting rate is not reduced or is increased instead due to heat accumulation when the power is reduced in the traditional feeding method is avoided, and the feeding purpose is ensured.)

一种恒熔速电渣炉自动补缩工艺

技术领域

本发明属于电渣冶金技术领域，特别涉及一种避免了传统补缩方法存在的功率降低时，由于热量累积导致的熔化率不降或者反而升高的现象，保证达到补缩目的的恒熔速电渣炉自动补缩工艺。

背景技术

电渣重熔作为一种二次精炼技术，是一种在铜制水冷结晶器内进行的、有熔渣参与化学物理反应的重熔重铸过程。在电渣冶炼后期，金属熔池在由液态相转变为固态相时，大约有3～6%的体积收缩，若收缩的体积得不到钢液及时补充便会形成电渣锭缩孔。因缩孔而产生的疏松、偏析等缺陷，常常造成在锻造工序电渣锭冒口端开裂、条状缺陷等质量问题，同时降低了锻造利用率，极大地影响产品质量以及生产成本。

传统的电渣补缩方法有手动补缩和自动补缩两种，两种补缩方法都是以递减功率来实现金属熔池的变浅，达到补缩的目的。功率的递减则是通过二次电流、二次电压的控制来完成。然而在实际电渣操作过程中，由于渣池和金属熔池中累积热量的不同，同样的功率并不意味着同样大小的熔化率和相同深度的金属熔池。这就导致了电渣锭冒口端补缩质量的不稳定。同样的补缩方法，补缩控制良好的电渣锭冒口缩孔缺陷能控制在50mm以下，而补缩控制较差的电渣锭冒口缩孔缺陷能达到200mm左右，质量水平差异非常明显。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种操作稳定、补缩质量良好的恒熔速电渣炉自动补缩工艺。

为解决上述问题，本发明的技术方案是这样实现的：

一种恒熔速电渣炉自动补缩工艺，补缩阶段以瞬时熔化率的变化为控制中心，整个补缩阶段的总时间范围为t =7~10v，单位为min，其中v为正常重熔阶段的设定熔化率，熔化率单位为kg/min，实际补缩阶段结束的时机以自耗电极余盘重量到达预先设定留盘重量来具体确定；

整个补缩过程人为分成5个阶段，其中第1补缩阶段、第3补缩阶段为功率递减阶段，第2补缩阶段、第4补缩阶段为功率保持阶段，补缩的主要过程为第2补缩阶段和第4补缩阶段，第5补缩阶段为保温阶段。从正常熔炼阶段进入补缩阶段后，电压、电流根据在不同的阶段以不同的速率降低；

所述第2补缩阶段和第4补缩阶段的开始时间分别与熔化率的变化情况有关，当实时熔化率由正常熔速降至重熔设定熔化率的0.80~0.70倍区间范围时，第2补缩阶段开始，保持所用的时间为10min；当实时熔化率降至重熔设定熔化率的(0.40~0.30)倍区间范围时，第4补缩阶段开始，保持所用的时间为10min；所述第1补缩阶段、第3补缩阶段的具体时间并不固定，只有当熔化率达到预先设定的值时，补缩才进入第2补缩阶段和第4补缩阶段。

第2补缩阶段和第4补缩阶段区间范围的熔化率倍率系数选择与其前一个熔化率降低的速率有关。当熔化率降速较快时，熔化率倍率系数选择范围的上限值，反之选择范围的下限值。

本发明的技术方案产生的积极效果如下：

所述的恒熔速电渣炉自动补缩工艺，以熔化率变化为控制中心，人为忽略了各个阶段电流、电压的不同。

所述的恒熔速电渣炉自动补缩工艺，避免了传统补缩方法存在的功率降低时，由于热量累积导致的熔化率不降或者反而升高的现象，保证金属熔池能够逐步变浅。

所述的恒熔速电渣炉自动补缩工艺，第2补缩阶段的保持保证自耗电极的熔化速度略低于金属熔池的凝固速度，在这个阶段，熔池相对较深，金属固-液线缓慢向上移动，有利于防止电渣暗缩孔的产生。

所述的恒熔速电渣炉自动补缩工艺，第4补缩阶段的保持是在一种较低熔化率的情况下进行，便于控制补缩金属液不过量、保证正常的自耗电极留盘厚度，同时避免电渣产生较深的明缩孔。

具体实施方式

：

实施例1：一种恒熔速电渣炉自动补缩工艺，选用42CrMoA钢种，锭型规格：7.6吨，结晶器：Φ790/830mm，数量：3支，渣系：CaF₂:Al₂O₃:CaO=65:30:5，渣量：300kg，自耗电极规格为Φ600mm模铸坯，电渣重熔正常阶段的设定熔化率9.5kg/min。

根据t =7~10v，理论计算电渣重熔补缩阶段的理论总时间为67~95min。

当实时熔化率降至重熔设定熔化率的(0.80~0.70)倍区间范围，理论计算第2补缩阶段开始的熔化率区间范围为7.6~6.6kg/min，第4补缩阶段开始的熔化率区间范围为3.8~2.8kg/min。设定第2补缩阶段开始的熔化率为7kg/min，设定第4补缩阶段开始的熔化率为3.5kg/min。

进入补缩阶段后，随着功率的降低，当实时熔化率降至7kg/min时，第2补缩阶段开始，电流、电压不变保持10分钟，然后功率继续降低，当实时熔化率降至3.5kg/min时，第4补缩阶段开始，电流、电压不变保持10分钟，然后进入第5补缩阶段保温阶段。

42CrMoA渣锭退火出炉后超声波探伤情况如下：。

表1 42CrMoA电渣锭超声波探伤结果

炉号	锭型	超声波探伤结果
			8A2118	7.6t	经超声波探伤检测，冒口缩孔≤30mm
8A2119	7.6t	经超声波探伤检测，冒口缩孔≤30mm
			8A2120	7.6t	经超声波探伤检测，冒口缩孔≤30mm

由上表可知：采用本发明中的工艺进行电渣补缩，电渣锭产品退火出炉后对其超声波探伤检测，冒口缩孔皆≤30mm，与传统补缩工艺生产产品相比缩孔较浅且质量稳定。