1.本發(fā)明屬于電渣熔鑄領(lǐng)域，具體涉及一種電渣熔鑄用多元預(yù)熔渣及其制備方法以及在極大寬厚比及大尺寸變徑異形零件電渣熔鑄生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

2.熔渣是火法冶金中形成的以氧化物為主要成分的多組分熔體，它是金屬提煉和精煉過(guò)程中，除金屬熔體以外的另一產(chǎn)物。根據(jù)冶煉過(guò)程目的不同，熔渣可以分為還原渣、氧化渣、富集渣及合成渣四類。電渣重熔(esr)及電渣熔鑄(esc)用渣就屬于合成渣范疇。要獲得符合要求的電渣熔鑄件，必須采用合適的熔渣。

3.電渣熔鑄以精煉和凝固雙優(yōu)特長(zhǎng)，成為高品質(zhì)鑄件的重要生產(chǎn)方法。國(guó)內(nèi)某企業(yè)改變了該部件過(guò)往采用砂型鑄造的制造模式，采用該工藝成功為國(guó)內(nèi)外大型水電站提供了千余套優(yōu)質(zhì)鑄件，累積合同額十余億元。

4.電渣重熔屬于冶金領(lǐng)域，熔鑄屬于鑄造領(lǐng)域，二者雖然都基于熔渣焦耳熱實(shí)現(xiàn)金屬熔化，但從工藝角度來(lái)看完全不同。

5.重熔的產(chǎn)品為鋼錠(圓柱形或方形等規(guī)則形狀)，用于后續(xù)軋制及鍛造，為零件毛坯成形制造過(guò)程中的中間過(guò)程，電渣重熔則直接成形零件毛坯，產(chǎn)品理化特性直接面對(duì)最終交貨技術(shù)條件。

6.對(duì)于電渣異形件，一直沿用三七渣，該渣系優(yōu)勢(shì)在于：

7.(1)具有一定的脫硫去夾雜能力；

8.(2)熔渣不含易吸水的石灰，存儲(chǔ)相對(duì)穩(wěn)定。

9.三七渣具有如上優(yōu)勢(shì)，但是仍有諸多不足：

10.(1)渣電阻較低，重熔電耗偏高；

11.(2)該渣系成分選擇在二元的共晶點(diǎn)，熔鑄過(guò)程極易產(chǎn)生偏離，導(dǎo)致熔鑄過(guò)程不穩(wěn)定；

12.(3)熔點(diǎn)偏高，不利于成形，尤其是導(dǎo)葉上燕窩、小軸薄邊等復(fù)雜異形件的薄壁尖角處，對(duì)于大型板坯類的成形影響更為巨大；

13.(4)鑄件夾雜物多以脆性鋁酸鹽為主，對(duì)性能不利。

14.(5)此渣系為“短渣”，粘度及高溫韌性對(duì)溫度很敏感。

15.為此本文發(fā)明一種適用于異形件電渣熔鑄的多元渣系，與傳統(tǒng)熔渣相對(duì)，該渣系具有以下優(yōu)勢(shì)。

16.(1)熔渣電阻值較高，可提升電效率且不對(duì)現(xiàn)有工藝參數(shù)產(chǎn)生大的影響；

17.(2)熔點(diǎn)低于三七渣且為“長(zhǎng)渣”，對(duì)成形性有利；

18.(3)石灰活度低，不易吸潮。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

19.本發(fā)明的目的在于提供一種極大寬厚比及大尺寸變徑異形零件電渣熔鑄生產(chǎn)過(guò)

2012),碳酸鈣為工業(yè)一等品(hg/t2567-2006)，所述氧化鎂為工業(yè)用電熔鎂砂fm990(ybt 5266-2004)，氧化硅為鑄造硅砂98(gb t 9442-2010)。

39.配制方法為：將上述五種組元按比例混制，在直徑500，高400結(jié)晶器內(nèi)預(yù)熔，電參數(shù)為：u：80v，i：4000a，所得熔渣冷卻至室溫后，破碎成小顆粒(≤φ10mm)，即得。

40.采用以上預(yù)熔渣熔鑄變截面異形件如圖1：參數(shù)為：渣量15kg，電壓75v，a部分電流3000a，b部分電流6500a，采用同參數(shù)“三七渣”進(jìn)行試驗(yàn)對(duì)比，所得鑄件成形見(jiàn)圖2。

41.實(shí)施例2

42.本實(shí)施例提供一種電渣熔鑄用多元預(yù)熔渣，是由氟化鈣：氧化鋁：碳酸鈣：氧化鎂：氧化硅混合配制預(yù)熔破碎而成，其質(zhì)量配比為5.0：3.0：1.8：0.5：0.5。

43.配制方法為：將上述五種組元按比例混制，在直徑500，高400結(jié)晶器內(nèi)預(yù)熔，電參數(shù)為：u：80v，i：4000a，所得熔渣冷卻至室溫后，破碎成小顆粒(≤φ10mm)，即得。

44.所述氟化鈣為工業(yè)級(jí)二類一等品(gb/t27804-2011)，氧化鋁為yao-3(ys/t803-2012),碳酸鈣為工業(yè)一等品(hg/t2567-2006)，所述氧化鎂為工業(yè)用電熔鎂砂fm990(ybt 5266-2004)，氧化硅為鑄造硅砂98(gb t 9442-2010)。

45.采用以上預(yù)熔渣熔鑄長(zhǎng)方形鑄錠如圖3：參數(shù)為：渣量35kg，電壓75v，電流8000a，采用同參數(shù)“三七渣”進(jìn)行試驗(yàn)對(duì)比，熔鑄時(shí)間縮短20min，效率提升10％。

46.上述實(shí)施例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

1.一種電渣熔鑄用多元預(yù)熔渣的制備方法，其特征在于，該電渣熔鑄用多元預(yù)熔渣由氧化鋁粉、氟化鈣、氧化鎂、碳酸鈣、氧化硅混合預(yù)熔配制而成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述電渣熔鑄用多元預(yù)熔渣的制備方法，其特征在于，所述氧化鋁粉、氟化鈣、氧化鎂、碳酸鈣和氧化硅的質(zhì)量比為10-50：10-20：15-20：1-10：1-10。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述電渣熔鑄用多元預(yù)熔渣的制備方法，其特征在于，所述預(yù)熔采用石墨電極及對(duì)應(yīng)結(jié)晶器在電渣熔鑄爐中完成。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述電渣熔鑄用多元預(yù)熔渣的制備方法，其特征在于，所述氟化鈣為工業(yè)級(jí)二類一等品(gb/t27804-2011)，氧化鋁為yao-3(ys/t803-2012),碳酸鈣為工業(yè)一等品(hg/t2567-2006)，所述氧化鎂為工業(yè)用電熔鎂砂fm990(ybt 5266-2004)，氧化硅為鑄造硅砂98(gb t 9442-2010)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述電渣熔鑄用多元預(yù)熔渣的制備方法，其特征在于，具體制備方法為：將氧化鋁粉、氟化鈣、氧化鎂、碳酸鈣、氧化硅機(jī)械混合，采用電渣爐，用石墨電極在銅鋼復(fù)合結(jié)晶器里預(yù)熔，給定電參數(shù)為：u：80v，i：4000a，均勻加入組元機(jī)械混合物，加入結(jié)束后，凈沸騰十分鐘，冷卻后破碎成小顆粒(≤φ10mm)，封袋備用。6.一種如權(quán)利要求1-5任一所述方法制備的電渣熔鑄用多元預(yù)熔渣。7.一種如權(quán)利要求6所述電渣熔鑄用多元預(yù)熔渣的應(yīng)用，其特征在于，所述電渣熔鑄用多元預(yù)熔渣應(yīng)用于極大寬厚比及大尺寸變徑異形零件電渣熔鑄生產(chǎn)過(guò)程中。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明提供了一種電渣熔鑄用多元預(yù)熔渣及其制備方法和應(yīng)用，該電渣熔鑄用多元預(yù)熔渣由氧化鋁粉、氟化鈣、氧化鎂、碳酸鈣、氧化硅混合預(yù)熔配制而成。預(yù)熔采用石墨電極及對(duì)應(yīng)結(jié)晶器在電渣熔鑄爐中完成，本發(fā)明電渣熔鑄用多元預(yù)熔渣應(yīng)用于極大寬厚比及大尺寸變徑異形零件電渣熔鑄生產(chǎn)過(guò)程中，本發(fā)明通過(guò)調(diào)整熔渣組元，實(shí)現(xiàn)熔渣的低成本靈活制備和使用，利于鑄件成形、節(jié)省能源、便于推廣。便于推廣。

技術(shù)研發(fā)人員：熊云龍 陳瑞 田雨 李瑞新 趙嶺 張春銘 于洋 杜丘 何青松

受保護(hù)的技術(shù)使用者：沈陽(yáng)鑄造研究所有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2020.12.17

技術(shù)公布日：2022/6/20