技术领域
[0001] 本
发明属于新材料金属材料技术领域，涉及
电渣重熔技术领域，具体涉及一种N06625镍基合金电渣重熔方法以及使用的渣系。
背景技术
[0002] N06625镍基合金是一种以Mo、Nb为主要强化元素的固溶强化型镍基合金材料，因其具有优异的耐蚀性能、持久性能、
焊接性能等，被广泛的应用于航空航天、石油化工、海洋工程等多个领域。但该合金由于含有较高的Mo（8%-10%）、Nb（3.15%-4.15%）含量，析出相和偏析问题较为突出，电渣锭在
锻造加工的过程容易出现开裂情况，对成材率造成较大影响。N06625镍基合金熔点在1290℃-1350℃，由于常规的电渣重
熔渣系熔点在1250 1300℃，一~
般电渣要求渣系熔点和合金的熔点
温度要相差100℃以上才能有很好的
钢渣分离。常规渣系生产的电渣锭表面卷渣现象比较严重，严重的需要
剥皮处理，影响交货周期及成材率。
发明内容
[0003] 本发明的目的是针对上述问题提供一种N06625镍基合金电渣重熔方法以及使用的渣系。
[0004] 本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0005] 一种N06625镍基合金电渣重熔方法以及使用的渣系，其特征在于：电渣重溶方法包括如下步骤：
[0006] 一、将组成渣系的原料进行混合，
熔化并搅拌，使各原料进行均匀分布，然后进行冷却
固化，再进行
破碎形成预熔渣，破碎好的颗料进行
真空包装存用，上述预熔渣的制备时间在1-3月份，制好的预熔渣可存放供全年使用；
[0007] 二、对自耗
电极表面进行全白修磨，在修磨好的
自耗电极上锯切一
块20-50mm钢板作为同钢种启动板；
[0008] 三、将自耗电极与辅助电极进行焊接，确保自耗电极和辅助电极的平直度，将同钢种启动板和引锭板进行焊接，且对启动板和引锭板的两面都进行打磨；
[0009] 四、将焊接好的电极、引锭板和结晶器进行组装并放置入电渣炉内，将加渣小车与结晶器上的过渡罩通过连接管连接，且将预熔渣加入加渣小车，向结晶器内通入氩气，氩气流量控制在30-50L/min；
[0010] 五、送电起弧，同时加渣小车向结晶器内加渣；
[0011] 六、进入化渣阶段，化渣阶段的
电压控制在32V-40V，
电流控制在3000-11000A；
[0012] 七、化渣结束后进入稳态阶段；
[0013] 八、根据自动称重系统对剩下的自耗电极进行称量，当重量达到（0.2-0.25）*结晶器直径（mm）kg时，开始补缩；
[0014] 九、当自耗电极重量剩余20-30kg时，结束补缩，冷却60-90min后，进行脱模操作；
[0015] 渣系的原料和原料之间的
质量百分比为CaF255-65%，Al2O315-25%，CaO 8-15%，MgO5-10%，TiO22-5%。
[0016] 通过上述原料配比将原料中自带的一些成分控制在较低范围内，可提高生产效率和成本率，CaF2和CaO会自带SiO2和FeO，CaO吸潮吸收大气中的
水蒸气H2O，CaF2和CaO中含C，然后C再生产过程中使用
石墨电极也会带入，通过上述预熔渣原料的配比可使得SiO2≤0.6%，FeO≤0.2%,H2O≤0.05%，C≤0.02% 。
[0017] 作为优选，所述步骤一中预熔渣的颗粒大小为5-15mm。
[0018] 原料CaF2、Al2O3、Ca0为由荧石粉得到，荧石粉含水，且Ca0又易吸潮，以往在将渣系送入结晶器前都需要进行烘干去水，而本
申请的预熔渣不需要特意地进行生产前的烘干，一是由于1-3月份为冬季，天气干燥，
相对湿度低，在1-3月份进行制备预熔渣可有效地保证预熔渣较干燥，二是将渣系原料进行熔化搅拌再固化，从而形成的是使得各原料以结晶态结合在一起，吸水性较原来的独立的原料要差。因此本申请的预熔渣含水率低真空包装后可全年备用，而生产前也无需特意烘干。且渣系原料在每次生产前直接化渣粉，尘污染大，破碎好后真空备用污染小。
[0019] 作为优选，所述步骤五中，加渣速度按照前期1kg/min、中期2kg/min、后期5kg/min的速度将渣料加入结晶器。
[0020] 作为优选，所述步骤六中，电压和电流都是呈阶梯状缓慢上升达到需求范围值内。
[0021] 作为优选，所述步骤七中稳态阶段中电极的熔速控制在（0.55-0.65）*结晶器直径（mm）kg/h。
[0022] 作为优选，所述步骤八中的补缩时间为30-40min，补缩工艺电流根据100-150A/min的斜率下降。
[0023] 作为优选，所述结晶器顶部连接有过渡罩，所述过渡罩连接有烟雾罩，所述加渣小车通过
橡胶导管与所述过渡罩
侧壁连接并与所述结晶器内腔连通。
[0024] 作为优选，所述加渣小车包括桶状横卧的车体、连接于车体前端的橡胶导管、设于车体顶部的斗状的下料口以及设于车体内的用于将下料口送入的渣料推向橡胶导管的推料螺杆，所述过渡罩为上宽下窄的斗状罩。这样的过渡罩便于渣系落入结晶器内。
[0025] 作为优选，所述车体前端设有向前凸起的锥形端部，所述锥形前端的尖端部开口并设有平直的
套管，所述橡胶导管外套接于所套管上，所述车体后端设有控制所述螺杆转动的
电机。
[0026] 作为优选，所述自耗电极直径与所述结晶器的内腔直径的比例为0.75-0.8。
[0027] 原有的电渣炉自耗电极直径与所述结晶器的内腔直径的比例（即填充比）为0.6-0.7，因为渣系原料较大块，需要足够的空间加入，而这样的方式也会使得设备体积加大或电极体积较小，都使得成本较高，不利于提高生产效率，且渣料加的量相对也会较多，
钢水与熔化的渣主要
接触在正对的
位置，熔化的渣系利用率低，成本高。而申请的填充比较大，使得设备可做小，渣系可充分利用，成本低，效率高。
[0028] 综上所述，本发明具有以下有益效果：
[0029] 1、本发明提供的渣系熔点在1200℃左右，在电渣重熔的过程中可以很好的进行钢渣分离，生产的电渣锭表面光滑，不需要大量修磨即可转入下道工序生产。本发明提供的渣系配比可以很好的进行脱
氧和
脱硫，可以将电渣锭中的氧含量和硫含量降低到一个极低的水平，同时非金属夹杂物的含量也很低，提高了材料的纯净度，可以显著改善电渣锭的加工性能。本发明提供的电渣重熔方法可以将熔速控制在一个较低的、稳定的范围内，可以有效减轻电渣锭的偏析，经本发明生产的N06625电渣锭在锻造加工过程中无明显开裂情况，N06625棒材的成材率显著提高。
[0030] 2、本申请步骤简单，操作方便，成本低，效率高，环境污染少，成材率高，成品品相好。
附图说明
[0031] 图1是本申请渣料小车与结晶器配合结构示意图。
具体实施方式
[0032] 以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0033] 本具体
实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本
说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的
修改，但只要在本发明的
权利要求范围内都受到
专利法的保护。
[0034] 实施例一：
[0035] 一种N06625镍基合金电渣重熔方法以及使用的渣系，其特征在于：电渣重溶方法包括如下步骤：
[0036] 一、将组成渣系的原料进行混合，熔化并搅拌，使各原料进行均匀分布，然后进行冷却固化，再进行破碎形成预熔渣，破碎好的颗料进行真空包装存用，预熔渣的颗粒大小为5-15mm。上述预熔渣的制备时间在1-3月份，制好的预熔渣可存放供全年使用；这样制备的预熔渣可以放置长时间而不吸潮；在固渣起弧的过程中可以快速的熔化，改善电渣锭底部的表面质量。
[0037] 二、对自耗电极表面进行全白修磨，防止表面的氧化层剥落对电渣过程产生影响；在修磨好的自耗电极上锯切一块20-50mm钢板作为同钢种启动板；防止在起弧过程中
合金元素产生偏析。
[0038] 三、将自耗电极与辅助电极进行焊接，确保自耗电极和辅助电极的平直度，将同钢种启动板和引锭板进行焊接，且对启动板和引锭板的两面都进行打磨，确保导电效果。
[0039] 四、将焊接好的电极、引锭板和结晶器进行组装并放置入电渣炉内，将加渣小车与结晶器上的过渡罩通过连接管连接，且将预熔渣加入加渣小车，向结晶器内通入氩气，氩气流量控制在30-50L/min；
[0040] 五、选择对应锭型的工艺，输入规格、重量、长度等参数，送电起弧，同时加渣小车向结晶器内加渣，加渣速度按照前期1kg/min、中期2kg/min、后期5kg/min的速度将渣料加入结晶器，这是因为前期刚起弧阶段，熔池尚未建立，少量的加入渣料可以被起弧的弧光熔化，当熔化的渣料有一定的量的时候就可以形成一个较小的熔池，可以适当的加快渣料的加入速度，形成相对大的熔池时再加快渣料的加入速度。
[0041] 六、进入化渣阶段，化渣阶段的电压控制在32V-40V，电流控制在3000-11000A；电压和电流都是呈阶梯状缓慢上升达到需求范围值内，化渣的时间=（0.4-0.6）*渣量。
[0042] 七、化渣结束后进入稳态阶段，该阶段的工艺进入电压摆动控
制模式，电压的摆动的幅度控制在3.0-5.0V，从而来调节控制熔速，稳态阶段中电极的熔速控制在（0.55-0.65）*结晶器直径（mm）kg/h，熔速
波动不超过±0.2kg/min。
[0043] 八、根据自动称重系统对剩下的自耗电极进行称量，当重量达到（0.2-0.25）*结晶器直径（mm）kg时，开始补缩；补缩工艺电流根据100-150A/min的斜率下降，熔速根据电流和电压的降低亦缓慢下降，补缩时间控制在30-40min。补缩阶段的主要目的是利用熔速、电流和电压的降低，缓慢减小金属熔池直至完全
凝固，减小最终钢水凝固收缩造成的疏松（孔洞）。
[0044] 九、当自耗电极重量剩余20-30kg时，结束补缩，冷却60-90min后，进行脱模操作；
[0045] 渣系的原料和原料之间的质量百分比为CaF255%，Al2O315%，CaO 15%，MgO10%，TiO25%。
[0046] 通过上述原料配比将原料中自带的一些成分控制在较低范围内，可提高生产效率和成本率，CaF2和CaO会自带SiO2和FeO，CaO吸潮吸收大气中的水蒸气H2O，CaF2和CaO中含C，然后C再生产过程中使用石墨电极也会带入，通过上述预熔渣原料的配比可使得SiO2≤0.6%，FeO≤0.2%,H2O≤0.05%，C≤0.02% 。
[0047] 原料CaF2、Al2O3、Ca0为由荧石粉得到，荧石粉含水，且Ca0又易吸潮，以往在将渣系送入结晶器前都需要进行烘干去水，而本申请的预熔渣不需要特意地进行生产前的烘干，一是由于1-3月份为冬季，天气干燥，相对湿度低，在1-3月份进行制备预熔渣可有效地保证预熔渣较干燥，二是将渣系原料进行熔化搅拌再固化，从而形成的是使得各原料以结晶态结合在一起，吸水性较原来的独立的原料要差。因此本申请的预熔渣含水率低真空包装后可全年备用，而生产前也无需特意烘干。且渣系原料在每次生产前直接化渣粉，尘污染大，破碎好后真空备用污染小。
[0048] 本申请的配比的渣系特别是加入了上述适当量的MgO使得渣系与钢熔点拉开，从而使得渣壳与电渣淀分离效果好，电渣淀表面光滑，同时渣壳形成早还可以起到保温效果，进而为补缩争取合适的延时时间，使得工艺更优化，补缩效果更好。
[0049] 所述结晶器1顶部连接有过渡罩2，所述过渡罩连接有烟雾罩3，所述加渣小车通过橡胶导管与所述过渡罩侧壁连接并与所述结晶器内腔连通。
[0050] 所述加渣小车包括桶状横卧的车体41、连接于车体前端的橡胶导管42、设于车体顶部的斗状的下料口43以及设于车体内的用于将下料口送入的渣料推向橡胶导管的推料螺杆，，所述过渡罩为上宽下窄的斗状罩。
[0051] 所述车体前端设有向前凸起的锥形端部45，所述锥形前端的尖端部开口并设有平直的套管46，所述橡胶导管外套接于所套管上，所述车体后端设有控制所述螺杆转动的电机。
[0052] 上述加渣小车结构简单，加料方便，加料可控制强。
[0053] 实施例二：
[0054] 与上述实施例不同处在于渣系的原料和原料之间的质量百分比为CaF265%，Al2O320%，CaO 8%，MgO5%，TiO22%。
[0055] 实施例三：
[0056] 与上述实施例不同处在于渣系的原料和原料之间的质量百分比为CaF250%，Al2O325%，CaO 13%，MgO8%，TiO24%。
[0057] 实施例四：
[0058] 与上述实施例不同处在于渣系的原料和原料之间的质量百分比为CaF260%，Al2O319%，CaO 10%，MgO7%，TiO24%。
[0059] 实施例五：
[0060] 与上述实施例不同处在于所述步骤四中将预熔渣加入加渣小车前进行≥800℃的高温
烘烤4小时。本申请的预熔渣可无需进行烘烤送入结晶器，但同样也可以进行烘烤后再加入生产，以便达到含水率更低的预熔渣，以进一步满足生产需求。
[0061] 本发明提供的渣系熔点在1200℃左右，在电渣重熔的过程中可以很好的进行钢渣分离，生产的电渣锭表面光滑，不需要大量修磨即可转入下道工序生产。本发明提供的渣系配比可以很好的进行脱氧和脱硫，可以将电渣锭中的氧含量和硫含量降低到一个极低的水平，同时非金属夹杂物的含量也很低，提高了材料的纯净度，可以显著改善电渣锭的加工性能。本发明提供的电渣重熔方法可以将熔速控制在一个较低的、稳定的范围内，可以有效减轻电渣锭的偏析，经本发明生产的N06625电渣锭在锻造加工过程中无明显开裂情况，N06625棒材的成材率显著提高。
[0062] 以下为成品钢锭中的氧含量和硫含量，以及残留的非金属夹杂物的含量级别（根据非金属夹杂物的大小及颗粒的多少来评定的级别。
[0063]
[0064] 说明：1、A类：硫化物类，B类：氧化
铝类；C类：
硅酸盐类；D类：球状氧化物类。
[0065] 3、根据非金属夹杂物的宽度，将非金属夹杂物分为粗系和细系。
[0066]
