015%，氧化钒粒度不大于100目；采用的石墨中各成分的质量百分比为:C为99.4%，S〈0.02%，P〈0.01%，石墨粒度不大于100目。将氧化钒和石墨按照1.5:1的比例混匀并制成直径为5mm的包芯线以后，启动电渣炉，重熔过程开始，自耗电极的熔炼速度为0.8XDwlt (钢锭直径，mm)，kg/h。重熔开始以后，喂入氧化钒和石墨组成的包芯线，喂入重量如下:
[0032]选用W合金线=3.04.Wni.Wv，
[0033]欲生产冷轧用钢中钒的含量为0.1?0.2%，则:
[0034]W合金线=3.04 X 1(Γ3.W111 ?6.08 X 1(Γ3.Wm
[0035]式中-每分钟喂入澄池的合金线的量，不包括铁皮的重量，kg/min ；
[0036]Wm-自耗电极每分钟的恪化速率，kg/min
[0037]同时，向渣池中连续不间断的加入扩散脱氧剂，脱氧剂种类为Al粒，粒度为2mm，Al添加量为0.5kg/吨钢。到电渣重熔末期，转入补缩阶段。待补缩完毕后，断电、脱模，进行退火处理。
[0038]实施结果表明，采用本发明方法能够取得较好的效果，钒元素收得率高达99.1 %，不仅高于钒铁合金合金化的方法，也高于在LF或电弧炉中直接合金化钒的收得率，而且波动小，操作稳定。另外，钒合金元素在钢锭纵向及横向的分布均匀，偏析很小。
[0039]本实施例中采用的电渣炉为采用T型结晶器的抽锭式电渣重熔炉，其中T型结晶器渣池内衬组成由内到外依次为石墨砖-高铝砖-钢板。目前结晶器内衬采用铜质，价格高，而且铜导热快，导致热量损失较大，能耗较高；本实施例中采用石墨砖-高铝砖-钢板内衬，石墨主要起到耐高温腐蚀作用，而高铝砖则起到保温耐高温作用，钢板起支撑作用，这种内衬成本低、热量损失小，可以节约电耗。
[0040]实施例2
[0041]本实施例的一种在电渣重熔过程中直接钒合金化的方法，生产钒含量为0.3?
0.6 %的4Cr5MoSiV热作模具钢，针对钒的合金化，采用的工艺路线为电渣重熔液渣启动—渣池喂入合金线一渣中添加扩散脱氧剂Al —补缩阶段一补缩完成，断电一脱模一退火。其中直接合金化使用的氧化钒中各成分的质量百分比为:98.1 %为V2O5, P<0.03%,S〈0.015%，氧化钒粒度不大于100目；石墨含中各成分的质量百分比为:C为99.5%，S〈0.02%, P〈0.01%，石墨粒度不大于100目。将氧化钒和石墨按照1.25:1的比例混匀并制成直径为1mm的包芯线以后，启动电渣炉。电渣炉的启用采用液渣启动，即先将重熔渣在电渣炉外熔化后，再倒入电渣炉，然后电极下降，液渣的温度不低于1600°C，重熔过程开始，自耗电极熔炼速度为0.75XDwe (钢锭直径，mm)，kg/h。重熔开始以后，喂入氧化钒和石墨组成的包芯线，喂入重量如下:
[0042]选用W合金线=3.28.Wni.Wv，
[0043]欲生产冷轧用钢中钒的含量为0.3?0.6%，则:
[0044]W合金线=9.84X 1(Γ3.Wni?1.968X10.Wm
[0045]式中-每分钟喂入澄池的合金线的量，不包括铁皮的重量，kg/min ；
[0046]Wm-自耗电极每分钟的恪化速率，kg/min
[0047]同时，向渣池中连续不间断的加入扩散脱氧剂，脱氧剂种类为Al，粒度在5mm，Al添加量为0.8kg/吨钢。到电渣重熔末期，转入补缩阶段。待补缩完毕后，断电、脱模，进行退火处理。
[0048]实施例3
[0049]本实施例的一种在电渣重熔过程中直接钒合金化的方法，生产钒含量为0.8?
1.2%的6Cr4W3Mo2VNb冷作模具钢，针对钒的合金化，采用的工艺路线为电渣重熔液渣启动一渣池喂入合金线一渣中添加扩散脱氧剂Al —补缩阶段一补缩完成，断电一脱模一退火。其中直接合金化使用的氧化钒含98.5%的V2O5，氧化钒中P〈0.03%, SC0.015%，氧化?凡粒度不大于100目；石墨含99.2%的C，石墨中S〈0.02%, P〈0.01，石墨粒度不大于100目。将氧化钒和石墨按照1:1的比例混匀并制成直径为8mm的包芯线以后，启动电渣炉。电渣炉的启用采用液渣启动，即先将重熔渣在电渣炉外熔化后，再倒入电渣炉，然后电极下降，液渣的温度不低于1600°C，重熔过程开始，自耗电极的熔炼速度为0.7XDWit (钢锭直径，mm)，kg/h。重熔开始以后，喂入氧化钒和石墨组成的包芯线，喂入重量如下:
[0050]选用W合金线=3.65.Wni.Wv，
[0051]欲生产冷轧用钢中钒的含量为0.8?1.2%，则:
[0052]W合金线=2.92 X 1(Γ2.Wni?4.38 X 10.Wm
[0053]式中-每分钟喂入澄池的合金线的量，kg/min (不包括铁皮的重量)；
[0054]Wm-自耗电极每分钟的恪化速率，kg/min
[0055]同时，向渣池中连续不间断的加入扩散脱氧剂，脱氧剂种类为Al粒，粒度在3mm，Al添加量为lkg/吨钢。到电渣重熔末期，转入补缩阶段。待补缩完毕后，断电、脱模，进行退火处理。
【主权项】
1.一种在电渣重熔过程中直接钒合金化的方法，其特征在于:其步骤为: 步骤一、将氧化钒和石墨按比例混合，采用铁皮包裹成合金线； 步骤二、采用液渣启动方式启动电渣炉，液渣温度不低于1600°c时，开始电渣重熔； 步骤三、向渣池中喂入步骤一所制的合金线； 步骤四、在电渣重熔过程中，向步骤三的渣池中连续加入铝粒，进行扩散脱氧； 步骤五、电渣重熔过程完毕后，停止合金线的喂入，进入补缩阶段。
2.根据权利要求1所述的一种在电渣重熔过程中直接钒合金化的方法，其特征在于:步骤一中，氧化钒中V205>98%，P<0.03%, S〈0.015%，氧化钒粒度不大于100目；石墨中C>99%, S〈0.02%，P〈0.01%，石墨粒度不大于 100 目。
3.根据权利要求1所述的一种在电渣重熔过程中直接钒合金化的方法，其特征在于:步骤一中，氧化f凡和石墨的重量比为1:1?1.5:1 ;合金线直径为5?10mm。
4.根据权利要求1所述的一种在电渣重熔过程中直接钒合金化的方法，其特征在于:步骤三中，合金线由喂线机喂入渣池，合金线喂入渣池的量根据以下公式确定:W 合金线=3.04*Wm*Wv?3.65ffffl.ffv 式中为每分钟喂入渣池的合金线的量，且不包括铁皮的重量，kg/min ; \为自耗电极每分钟的熔化速率，kg/min WvS成品电渣钢锭中的钒含量，％。
5.根据权利要求1所述的一种在电渣重熔过程中直接钒合金化的方法，其特征在于:步骤三中，铝粒加入量为0.5?1.0kg/吨钢，铝粒的粒度在2mm?5mm。
【专利摘要】本发明公开了一种在电渣重熔过程中直接钒合金化的方法，属于电渣重熔技术领域。本发明利用电渣重熔过程中炉内温度较高的特点，利用碳代替铝直接还原氧化钒，并巧妙的与喂线技术结合，能精确控制合金元素的加入量，减少夹杂物，其操作方法为：先将氧化铝和石墨制成合金线，然后启动电渣炉开始电渣重熔，随后喂入合金线，并加入铝粒进行扩散脱氧，电渣重熔过程结束后停止喂线，进入补缩阶段直至补缩完成。本发明直接钒合金化方法大大提高了钒的收得率，不会对电渣重熔过程所用的渣系产生污染，避免由于自耗电极钒含量出格所造成的自耗电极报废现象，节约了原料资源。
【IPC分类】C22B9-18, C21C7-00
【公开号】CN104762488
【申请号】CN201510219962
【发明人】常立忠, 施晓芳
【申请人】安徽工业大学
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年4月30日