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CN114000033B - 一种电极棒母材的冶炼方法以及该电极棒母材在电渣重熔G20Cr2Ni4E钢中的应用 - Google Patents

一种电极棒母材的冶炼方法以及该电极棒母材在电渣重熔G20Cr2Ni4E钢中的应用 Download PDF

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CN114000033B CN202111142782.9A CN202111142782A CN114000033B CN 114000033 B CN114000033 B CN 114000033B CN 202111142782 A CN202111142782 A CN 202111142782A CN 114000033 B CN114000033 B CN 114000033B
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Abstract

本发明涉及钢铁冶金技术领域，公开了一种电极棒母材的冶炼方法以及该电极棒母材在电渣重熔G20Cr2Ni4E钢中的应用。该方法包括：(1)电炉冶炼：配料后送电熔化，炉内形成熔池后吹氧助熔并控制氧化前期钢液中的P含量＜0.1质量％，电炉冶炼结束时控制钢液中的C含量为0.6～1质量％，(2)LF炉精炼：按照3～3.25m/t钢液喂Al线；(3)VD炉精炼：采用大流量吹氩气≥15min，所述大流量吹氩气的氩气流量≥120L/min，在破空前1～2min将吹氩气流量降为20～40L/min静吹氩气≥10min；(4)浇注：氩气压力控制为0.2～0.5MPa。该方法冶炼的电极棒材氧含量低、氧化夹杂物含量低。

Description

一种电极棒母材的冶炼方法以及该电极棒母材在电渣重熔 G20Cr2Ni4E钢中的应用
技术领域
本发明涉及钢铁冶金技术领域，具体涉及一种电极棒母材的冶炼方法以及该电极棒母材在电渣重熔G20Cr2Ni4E钢中的应用。
背景技术
高品质渗碳轴承钢具有优异的耐冲击性、良好的耐摩性及抗接触疲劳强度等材料综合力学性能，在工程机械与中高档轿车等重大装备领域和先进轨道交通与航空航天等战略性新兴产业领域具有不可替代的作用。由于目前国内冶炼普遍存在气体与杂质元素多，合金元素稳定控制难度高等局限性，亟需改善电渣渗碳轴承钢的冶炼全流程过程中氧含量偏高与夹杂物超标等问题，所以，高品质渗碳轴承钢洁净化控制技术研究不仅可以应用于提高特钢企业的冶炼水平，改善轴承钢产品的质量，并尽量缩小国内外轴承钢产品质量的差距，从而满足高端轴承的最终使用要求。
电渣重熔作为二次精炼工艺的一种，可以有效地降低钢中有害元素的含量。目前国内主要采用电炉熔炼、LF炉外精炼、VD真空脱气、模铸和有保护气氛的电渣重熔工艺路线制备G20Cr2Ni4E渗碳轴承钢。然而G20Cr2Ni4E渗碳轴承钢电渣重熔用电极棒母材冶炼仍存在一定的技术难题。目前，在工业传统的冶炼工艺中，存在着电炉出钢后P含量较高、LF精炼脱氧效果不好、钢水含氧量高，脱氧成本高，VD真空脱气阶段夹杂物上浮不彻底、钢液中氧化系夹杂物较多，浇注阶段钢液被空气污染发生氧化等一系列的问题。
因此，针对以上工艺不足，需找到一种适合G20Cr2Ni4E渗碳轴承钢的高质量电极棒的冶炼工艺。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的G20Cr2Ni4E渗碳轴承钢电渣重熔用电极棒母材存在电炉出钢后P含量较高、LF精炼脱氧效果不好、钢水含氧量高，脱氧成本高，VD真空脱气阶段夹杂物上浮不彻底、钢液中氧化系夹杂物较多，浇注阶段钢液被空气污染发生氧化等问题，导致后续电渣重熔冶炼G20Cr2Ni4E渗碳轴承钢洁净度不高并且存在缺陷的问题，提供一种电极棒母材的冶炼方法以及该电极棒母材在电渣重熔G20Cr2Ni4E钢中的应用。该方法制备的电极棒母材中氧含量低，氧化夹杂物较少，采用这种电极棒母材冶炼G20Cr2Ni4E渗碳轴承钢有利于降低G20Cr2Ni4E渗碳轴承钢中氧含量、夹杂物水平，从而大大提高钢质洁净度与降低后续锻轧过程中白点、裂纹等缺陷的产生，同时可改善元素偏析能够显著提高钢材性能，尤其是耐冲击与疲劳等力学性能，进而提高了产品成材率。
为了实现上述目的，本发明提供了一种电极棒母材的冶炼方法，该方法包括以下步骤：
(1)电炉冶炼：将废铁、生铁和铁合金进行配料后送电熔化，待炉内形成熔池后开始吹氧助熔并控制氧化前期钢液中的P含量＜0.1质量％，电炉冶炼结束时控制钢液中的C含量为0.6-1质量％，出钢时炉内留钢量≥3t，在出钢过程中随钢流加入增碳剂、Al块、石灰和可选的白云石，Al块的加入量≥2.5kg/t钢液；
(2)LF炉精炼：将经过电炉冶炼的钢液流入LF炉并控制钢液入LF炉的温度≥1540℃，然后按照3～3.25m/t钢液的标准向钢液中喂Al线，在通氩气条件下进行精炼，并在精炼过程中分批加入钢渣友和C粉，LF炉精炼结束后在吊包前除去1/2～1/3的钢渣；
(3)VD炉精炼：将经过LF炉精炼的钢液流入VD炉并且控制入VD炉的钢渣的厚度为60～100mm，在VD炉精炼过程中，极限真空度≤67Pa，先采用大流量吹氩气≥15min，所述大流量吹氩气的氩气流量≥120L/min，在破空前1～2min将吹氩气流量降为20～40L/min静吹氩气≥10min，当钢液温度达到1560～1570℃时，立即吊包浇注；
(4)浇注：在浇注之前35分钟内吹氩气15～30分钟，在浇注过程中氩气压力控制为0.2～0.5MPa，当钢液的液面高度达到铸模帽口2/3时，立即加入发热剂，当液面高度达到锭型的绝热板划线高度时，加入碳化谷壳。
优选地，在步骤(1)中，所述生铁中P的含量为0.15～0.25质量％，S的含量为0.03～0.05％。
优选地，在步骤(1)中，所述增碳剂为碳粉。
优选地，在步骤(1)中，出钢时炉内留钢量为：3t≤炉龄30次前＜5t，炉龄30次后≥5t。
优选地，在步骤(1)中，Al块的加入量≥3kg/t钢液。
优选地，在步骤(2)中，所述钢渣友为氧化铝和氧化钙的混合物。
优选地，在步骤(2)中，在精炼过程中分批加入钢渣友和C粉的同时加入石灰和Al。
优选地，石灰的加入量为钢渣友加入量的3倍或者Al加入量的5倍。
优选地，在步骤(4)中，所述发热剂为铝粉。
本发明另一方面提供了一种前文所述方法冶炼的电极棒母材在电渣重熔G20Cr2Ni4E钢中的应用。
本发明所述方法通过优化电炉冶炼、LF炉精炼、VD炉精炼和浇注各个阶段的工艺条件，特别是通过增加电炉阶段合理的吹氧制度，将C含量控制在合理的区间范围内还有效降低钢种有害元素P的含量，适当地增加LF炉中喂Al线的量、VD炉氩气流量和吹气时间、增加浇注压力，得到一种低氧含量、低氧化夹杂物含量的电极棒材。采用这种电极棒母材冶炼G20Cr2Ni4E渗碳轴承钢有利于降低G20Cr2Ni4E渗碳轴承钢中氧含量、夹杂物水平，从而大大提高钢质洁净度与降低后续锻轧过程中白点、裂纹等缺陷的产生，同时可改善元素偏析能够显著提高钢材性能，尤其是耐冲击与疲劳等力学性能，进而提高了产品成材率。相关技术可广泛应用于特钢企业的精炼+电渣重熔生产工艺流程，有效改善高端特钢产品的洁净度水平及成材质量，降低生产成本，改善生产流程与工艺，提高冶金效率。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供的电极棒母材的冶炼方法，包括以下步骤：
(1)电炉冶炼：将废铁、生铁和铁合金进行配料后送电熔化，待炉内形成熔池后开始吹氧助熔并控制氧化前期钢液中的P含量＜0.1质量％，电炉冶炼结束时控制钢液中的C含量为0.6-1质量％，出钢时炉内留钢量≥3t，在出钢过程中随钢流加入增碳剂、Al块、石灰和可选的白云石，Al块的加入量≥2.5kg/t钢液；
(2)LF炉精炼：将经过电炉冶炼的钢液流入LF炉并控制钢液入LF炉的温度≥1540℃，然后按照3～3.25m/t钢液的标准向钢液中喂Al线，在通氩气条件下进行精炼，并在精炼过程中分批加入钢渣友和C粉，LF炉精炼结束后吊包前除去1/2～1/3的钢渣；
(3)VD炉精炼：将经过LF炉精炼的钢液流入VD炉并且控制入VD炉的钢渣的厚度为60～100mm，在VD炉精炼过程中，极限真空度≤67Pa，先采用大流量吹氩气≥15min，所述大流量吹氩气的氩气流量≥120L/min，在破空前1～2min将吹氩气流量降为20～40L/min静吹氩气≥10min，当钢液温度达到1560～1570℃时，立即吊包浇注；
(4)浇注：在浇注之前35分钟内吹氩气15～30分钟，在浇注过程中氩气压力控制为0.2～0.5MPa，当钢液的液面高度达到铸模帽口2/3时，立即加入发热剂，当液面高度达到锭型的绝热板划线高度时，加入碳化谷壳。
本发明所述方法通过优化电炉冶炼、LF炉精炼、VD炉精炼和浇注各个阶段的工艺条件，特别是通过增加电炉阶段合理的吹氧制度，将C含量控制在合理的区间范围内还有效降低钢种有害元素P的含量，适当地增加LF炉中喂Al线的量、VD炉氩气流量和吹气时间、增加浇注压力，得到一种低氧含量、低氧化夹杂物含量的电极棒材。在浇注之前提前吹氩气，可防止浇注开始阶段钢液与空气接触而增加钢液中的氧含量。
在优选实施方式中，在步骤(1)中，Al块的加入量≥3kg/t钢液。
本发明所述方法可以适用于冶炼不同化学成本组分及型号的电极棒母材，在冶炼过程中对废钢、生铁和铁合金的元素组成及加入量没有特定的要求，在冶炼过程可根据钢液中元素含量进行调控，在冶炼工艺中根据实际需要实时监控元素成分即可。
在优选实施方式中，可以采用有害元素较少的生铁，例如在步骤(1)中，所述生铁中P的含量为0.15～0.25质量％，S的含量为0.03～0.05％。
在具体实施方式中，所述增碳剂可以为本领域的常规选择。在步骤(1)中，所述增碳剂可以为碳粉。所述增碳剂的加入量可以根据实际情况进行添加，在一种优选实施方式中，所述增碳剂的加入量为1kg/t钢液。
在本发明所述方法中，电炉冶炼结束时可以控制钢液中的C含量为0.6质量％、0.7质量％、0.8质量％、0.9质量％或1质量％。在本发明中，将电炉冶炼结束时钢液中的C含量控制为0.6-1质量％，既可以经化学反应降低氧含量，又可以避免C含量过多出现夹杂物的现象。
在具体实施方式中，在步骤(1)中，出钢时炉内留钢量为：3t≤炉龄30次前＜5t，炉龄30次后≥5t。在本明电炉冶炼中，通过合理设置出钢时炉内留钢量可以避免钢渣进入钢液，影响电极棒材的质量。
在本发明中，白云石的作用是保护钢包，可以根据实际需要选择加或不加。在一种优选实施方式中，白云石加入量可以为2kg/t钢液。
在本发明所述方法中，在LF炉精炼中，可以按照3m/t钢液、3.02m/t钢液、3.05m/t钢液、3.08m/t钢液、3.1m/t钢液、3.12m/t钢液、3.15m/t钢液、3.18m/t钢液、3.2m/t钢液、3.22m/t钢液、3.25m/t钢液的标准向钢液中喂Al线。将喂Al线的量控制在该范围内，可以在不影响电极棒材其他性能的基础上，降低电极棒材的氧含量和氧化夹杂物。
在本发明所述方法中，所述钢渣友可以为本领域的常规选择。在具体实施方式中，在步骤(2)中，所述钢渣友可以为氧化铝和氧化钙的混合物。
在具体实施方式中，在步骤(2)中，所述钢渣友和所述C粉的加入量可以根据实际冶炼情况进行调整。在一种优选实施方式中，在步骤(2)中，所述钢渣友的加入量可以为1kg/t钢液。在优选实施方式中，所述C粉的加入量可以为1kg/t钢液。
在本发明所述方法中，在步骤(2)中，若C粉的脱氧效果不好，在精炼过程中分批加入钢渣友和C粉的同时还可以加入石灰和Al进行脱氧。在优选实施方式中，石灰的加入量为钢渣友加入量的3倍或者Al加入量的5倍。
在VD炉精炼过程中，可以控制钢液流入VD炉后的钢渣的厚度为60mm、70mm、80mm、90mm或100mm。将入VD炉后的钢渣的厚度控制在本发明所述范围内，可以有效保证钢液的温度损耗较小。
在VD炉精炼过程中，所述大流量吹氩气的氩气流量≥120L/min，优选为所述大流量吹氩气的氩气流量≥130L/min，更优选为所述大流量吹氩气的氩气流量≥140L/min。所述大流量吹氩气≥15min，优选为所述大流量吹氩气≥30min。在本发明中，通过合理控制VD炉精炼过程的吹氩气流量和时间，能够将钢液中的有害气体，如氧，最大化吹到钢渣中，同时又不对钢液造成其他不利影响，从而提高制备的电极棒材的洁净度。
在具体实施方式中，在步骤(4)中，所述发热剂可以为铝粉。发热剂的主要作用为防止浇注过程中钢液温降过大而导致的钢锭疏松和缩孔。
在浇注过程中，在浇注过程中氩气压力可以控制为0.2MPa、0.3MPa、0.4MPa或0.5MPa。在本发明所述技术方案中，需要通过合理的氩气吹入控住进而合理的控制浇注压力，合理的氩气吹入可以有效使钢液中夹杂物上浮至钢渣中，有利于后续钢液的质量提升。
本发明另一发明提供了一种前文所述方法冶炼的电极棒母材在电渣重熔G20Cr2Ni4E钢中的应用。本发明所述方法冶炼的电极棒材中氧含量低、氧化夹杂物含量低。采用这种电极棒母材冶炼G20Cr2Ni4E渗碳轴承钢有利于降低G20Cr2Ni4E渗碳轴承钢中氧含量、夹杂物水平，从而大大提高钢质洁净度与降低后续锻轧过程中白点、裂纹等缺陷的产生，同时可改善元素偏析能够显著提高钢材性能，尤其是耐冲击与疲劳等力学性能，进而提高了产品成材率。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。
本发明实施例和对比例中使用所有冶炼炉内钢液量为40t；采用实施例和对比例所述方法制备的电极棒母材的元素组成如表1所示。
表1化学元素以及含量/％
C Si Mn Cr Ni S P Cu Fe
0.17-0.23 0.15-0.40 0.30-0.60 1.25-1.75 3.25-3.75 ＜0.02 ＜0.02 ＜0.25 余量
实施例1
(1)电炉冶炼：将废铁、生铁和铁合金进行配料后送电熔化，其中，废铁规格最大尺寸500mm、单重1000kg，生铁中P的含量为0.15质量％，S的含量为0.03质量％；待炉内形成熔池后开始吹氧助熔并控制氧化前期钢液中的P含量＜0.05质量％，电炉冶炼结束时控制钢液中的C含量为0.8质量％，出钢时炉内留钢量6t，在出钢过程中随钢流加入1kg/t钢液增碳剂碳粉、3kg/t钢液Al块、17.5kg/t钢液石灰和2.5kg/t钢液白云石；
(2)LF炉精炼：将经过电炉冶炼的钢液流入LF炉并控制钢液入LF炉的温度≥1540℃，然后按照3m/t钢液的标准向钢液中喂Al线，在通氩气条件下进行精炼，并在精炼过程中分批加入1kg/t钢液钢渣友(氧化铝和氧化钙的混合物)和1kg/t钢液C粉，LF炉精炼结束后吊包前除去1/2的钢渣；
(3)VD炉精炼：将经过LF炉精炼的钢液流入VD炉并且控制入VD炉的钢渣的厚度为90mm，在VD炉精炼过程中，极限真空度≤67Pa，先采用大流量吹氩气25min，所述大流量吹氩气的氩气流量为130L/min，在破空前1～2min将吹氩气流量降为30L/min静吹氩气20min，当钢液温度达到1565℃时，立即吊包浇注；
(4)浇注：在浇注之前35分钟内吹氩气25分钟，采用狭缝式水口氩气保护浇注，狭缝式氩气保护装置须连接压力表，在浇注过程中氩气压力控制为0.4MPa，当钢液的液面高度达到铸模帽口2/3时，立即加入发热剂铝粉，当液面高度达到锭型的绝热板划线高度时，加入碳化谷壳，确保钢锭浇注饱满。
最终检测浇注后电极棒中氧含量为12ppm,钢种氧化夹杂物数量统计结果为12个/mm2。
实施例2
(1)电炉冶炼：将废铁、生铁和铁合金进行配料后送电熔化，其中，废铁规格最大尺寸500mm、单重1000kg，生铁中P的含量为0.15质量％，S的含量为0.03质量％，；待炉内形成熔池后开始吹氧助熔并控制氧化前期钢液中的P含量＜0.04质量％，电炉冶炼结束时控制钢液中的C含量为0.6质量％，出钢时炉内留钢量≥5t，在出钢过程中随钢流加入1kg/t钢液增碳剂碳粉、3.25kg/t钢液Al块、17.5kg/t钢液石灰和2.5kg/t钢液白云石；
(2)LF炉精炼：将经过电炉冶炼的钢液流入LF炉并控制钢液入LF炉的温度≥1540℃，然后按照3.25m/t钢液的标准向钢液中喂Al线，在通氩气条件下进行精炼，并在精炼过程中分批加入1kg/t钢液钢渣友(氧化铝和氧化钙的混合物)和1kg/t钢液C粉，LF炉精炼结束后吊包前除去1/3的钢渣；
(3)VD炉精炼：将经过LF炉精炼的钢液流入VD炉并且控制入VD炉的钢渣的厚度为80mm，在VD炉精炼过程中，极限真空度≤67Pa，先采用大流量吹氩气30min，所述大流量吹氩气的氩气流量为140L/min，在破空前1～2min将吹氩气流量降为20L/min静吹氩气25min，当钢液温度达到1560℃时，立即吊包浇注；
(4)浇注：在浇注之前35分钟内吹氩气30分钟，采用狭缝式水口氩气保护浇注，狭缝式氩气保护装置须连接压力表，在浇注过程中氩气压力控制为0.5MPa，当钢液的液面高度达到铸模帽口2/3时，立即加入发热剂铝粉，当液面高度达到锭型的绝热板划线高度时，加入碳化谷壳，确保钢锭浇注饱满。
最终检测浇注后电极棒中氧含量为10ppm,钢种氧化夹杂物数量统计结果为9个/mm2。
实施例3
(1)电炉冶炼：将废铁、生铁和铁合金进行配料后送电熔化，其中，废铁规格最大尺寸500mm、单重1000kg，生铁中P的含量为0.15质量％，S的含量为0.03质量％，；待炉内形成熔池后开始吹氧助熔并控制氧化前期钢液中的P含量＜0.06质量％，电炉冶炼结束时控制钢液中的C含量为0.88质量％，出钢时炉内留钢量6.5t，在出钢过程中随钢流加入1kg/t钢液增碳剂碳粉、3.25kg/t钢液Al块、17.5kg/t钢液石灰和2.5kg/t钢液白云石；
(2)LF炉精炼：将经过电炉冶炼的钢液流入LF炉并控制钢液入LF炉的温度≥1540℃，然后按照3.125m/t钢液的标准向钢液中喂Al线，在通氩气条件下进行精炼，并在精炼过程中分批加入1kg/t钢液钢渣友(氧化铝和氧化钙的混合物)和1kg/t钢液C粉，LF炉精炼结束后吊包前除去1/2的钢渣；
(3)VD炉精炼：将经过LF炉精炼的钢液流入VD炉并且控制入VD炉的钢渣的厚度为70mm，在VD炉精炼过程中，极限真空度≤67Pa，先采用大流量吹氩气20min，所述大流量吹氩气的氩气流量为135L/min，在破空前1～2min将吹氩气流量降为25L/min静吹氩气35min，当钢液温度达到1570℃时，立即吊包浇注；
(4)浇注：在浇注之前35分钟内吹氩气20分钟，采用狭缝式水口氩气保护浇注，狭缝式氩气保护装置须连接压力表，在浇注过程中氩气压力控制为0.3MPa，当钢液的液面高度达到铸模帽口2/3时，立即加入发热剂铝粉，当液面高度达到锭型的绝热板划线高度时，加入碳化谷壳，确保钢锭浇注饱满。
最终检测浇注后电极棒中氧含量为11ppm,钢种氧化夹杂物数量统计结果为10个/mm2。
对比例1
(1)电炉冶炼：将废铁、生铁和铁合金进行配料后送电熔化，其中，废铁规格最大尺寸800mm、单重1000kg，生铁中P的含量为0.15质量％，S的含量为0.03质量％；待炉内形成熔池后开始吹氧助熔并控制氧化前期钢液中的P含量＜0.08质量％，电炉冶炼结束时控制钢液中的C含量为0.4质量％，出钢时炉内留钢量≥5t，在出钢过程中随钢流加入1kg/t钢液增碳剂碳粉、3kg/t钢液Al块、17.5kg/t钢液石灰和2.5kg/t钢液白云石；
(2)LF炉精炼：将经过电炉冶炼的钢液流入LF炉并控制钢液入LF炉的温度≥1540℃，然后按照2.75m/t钢液的标准向钢液中喂Al线，在通氩气条件下进行精炼，并在精炼过程中分批加入1kg/t钢液钢渣友(氧化铝和氧化钙的混合物)和1kg/t钢液C粉，LF炉精炼结束后吊包前除去1/2的钢渣；
(3)VD炉精炼：将经过LF炉精炼的钢液流入VD炉并且控制入VD炉的钢渣的厚度为90mm，在VD炉精炼过程中，极限真空度≤67Pa，先采用大流量吹氩气25min，所述大流量吹氩气的氩气流量为110L/min，在破空前1～2min将吹氩气流量降为30L/min静吹氩气20min，当钢液温度达到1565℃时，立即吊包浇注；
(4)浇注：在浇注之前35分钟内吹氩气20分钟，采用狭缝式水口氩气保护浇注，狭缝式氩气保护装置须连接压力表，在浇注过程中氩气压力控制为0.3MPa，当钢液的液面高度达到铸模帽口2/3时，立即加入发热剂铝粉，当液面高度达到锭型的绝热板划线高度时，加入碳化谷壳，确保钢锭浇注饱满。
最终检测浇注后电极棒中氧含量为23ppm,钢种氧化夹杂物数量统计结果为15个/mm2。
对比例2
按照实施例2的方法实施，不同的是，在步骤(3)中，所述大流量吹氩气的氩气流量为110L/min。最终检测浇注后电极棒中氧含量为17ppm,钢种氧化夹杂物数量统计结果为15个/mm2。
对比例3
按照实施例2的方法实施，不同的是，在步骤(4)中，在浇注过程中氩气压力控制为0.1MPa。最终检测浇注后电极棒中氧含量为18ppm,钢种氧化夹杂物数量统计结果为15个/mm2。
通过对比实施例与对比例可知，本发明通过增加电炉阶段合理的吹氧制度，将C含量控制在合理的区间范围内；适当地增加LF炉中喂Al线的量、VD炉氩气流量和吹气时间、增加浇注压力的手段，获得一种低氧含量、低氧化夹杂物含量的电极棒。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种电渣重熔G20Cr2Ni4E钢用电极棒母材的冶炼方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）电炉冶炼：将废铁、生铁和铁合金进行配料后送电熔化，待炉内形成熔池后开始吹氧助熔并控制氧化前期钢液中的P含量＜0.1质量%，电炉冶炼结束时控制钢液中的C含量为0.6-1质量%，出钢时炉内留钢量≥3t，在出钢过程中随钢流加入增碳剂、Al块、石灰和白云石，Al块的加入量≥2.5kg/t钢液；
（2）LF炉精炼：将经过电炉冶炼的钢液流入LF炉并控制钢液入LF炉的温度≥1540℃，然后按照3~3.25m/t钢液的标准向钢液中喂Al线，在通氩气条件下进行精炼，并在精炼过程中分批加入钢渣友和C粉，LF炉精炼结束后吊包前除去1/2~1/3的钢渣；
（3）VD炉精炼：将经过LF炉精炼的钢液流入VD炉并且控制入VD炉的钢渣的厚度为60~100mm，在VD炉精炼过程中，极限真空度≤67Pa，先采用大流量吹氩气≥15min，所述大流量吹氩气的氩气流量≥120L/min，在破空前1~2min将吹氩气流量降为20~40L/min静吹氩气≥10min，当钢液温度达到1560~1570℃时，立即吊包浇注；
（4）浇注：在浇注之前35分钟内吹氩气15~30分钟，在浇注过程中氩气压力控制为0.2~0.5MPa，当钢液的液面高度达到铸模帽口2/3时，立即加入发热剂，当液面高度达到锭型的绝热板划线高度时，加入碳化谷壳；
在步骤（2）中，所述钢渣友为氧化铝和氧化钙的混合物。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（1）中，所述生铁中P的含量为0.15~0.25质量%，S的含量为0.03~0.05%。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（1）中，所述增碳剂为碳粉。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（1）中，出钢时炉内留钢量为：3t≤炉龄30次前＜5t，炉龄30次后≥5t。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（1）中，Al块的加入量≥3kg/t钢液。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（2）中，在精炼过程中分批加入钢渣友和C粉的同时加入石灰和Al。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，石灰的加入量为钢渣友加入量的3倍或者Al加入量的5倍。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（4）中，所述发热剂为铝粉。
9.权利要求1-8中任意一项所述方法冶炼的电极棒母材在电渣重熔G20Cr2Ni4E钢中的应用。
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