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1、(10)申请公布号 CN 102477476 A (43)申请公布日 2012.05.30 CN 102477476 A *CN102477476A* (21)申请号 201010557816.6 (22)申请日 2010.11.20 C21C 7/10(2006.01) C22C 33/04(2006.01) C22C 38/04(2006.01) (71)申请人 山西太钢不锈钢股份有限公司 地址 030003 山西省太原市尖草坪街 2 号 (72)发明人 赵鸿燕 王伟 张文康 (74)专利代理机构 太原市科瑞达专利代理有限 公司 14101 代理人 王思俊 (54) 发明名称 一种真空感应。
2、炉难熔合金的加料方法 (57) 摘要 本发明涉及一种真空感应炉难熔合金的加料 方法， 它是在高真空精炼的末期， 需要加入熔点 高、 密度小与容易挥发的合金元素时， 将装着这 些熔点高、 密度小与容易挥发合金元素的纯铁容 器， 通过悬挂于捣料杆或真空下合金料斗加料方 式加到真空感应炉内， 纯铁容器熔化的过程中， 纯 铁容器的空腔内的合金颗粒也被加热熔化。所 述的纯铁容器是材料为纯铁 YTO1 的纯铁容器， 纯铁容器的横向尺寸为 60mm-80mm， 纵向尺寸 100mm-120mm， 沿纵向有直径 20mm-28mm 的空 腔， 把合金元素装入空腔后用纯铁 YTO1 材料的锥 形塞或焊接同种材料。
3、的铁盖密封。本发明方法简 单元素的回收率较高。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 2 页 1/1 页 2 1. 一种真空感应炉难熔合金的加料方法， 它是在高真空精炼的末期， 需要加入熔点高、 密度小与容易氧化的合金元素时， 将装着这些熔点高、 密度小与容易氧化合金元素的纯铁 容器， 通过悬挂于捣料杆或真空下合金料斗加料方式加到真空感应炉内， 纯铁容器熔化的 过程中， 纯铁容器的空腔内的合金颗粒也被加热熔化。 2. 根据权利要求 1 所述的真空感应炉难熔合。
4、金的加料方法， 其特征是 ： 所述的纯 铁容器是材料为纯铁 YTO1 的纯铁容器， 纯铁容器的横向尺寸为 60mm-80mm， 纵向尺寸 100mm-120mm， 沿纵向有直径20mm-28mm的空腔， 把合金元素装入空腔后用纯铁YTO1材 料的锥形塞塞住或焊接纯铁 YTO1 材料的铁盖密封。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的真空感应炉难熔合金的加料方法， 其特征是 ： 熔点高的合金是氮化铬铁、 氮化硅铁与铌铁 ； 容易氧化的合金是钛铁、 硅钙合金 ； 密度小的合金是硫化亚铁、 金属 Sn、 增碳剂。 权 利 要 求 书 CN 102477476 A 2 1/4 页 3 一种真空感应炉难。
5、熔合金的加料方法 技术领域 0001 本发明涉及一种真空感应炉难熔合金的加料方法。 背景技术 0002 真空感应炉冶炼钢水有时需要添加一些密度小、 熔点高、 不容易进入钢液的难 熔合金， 如增硫剂、 增氮剂、 金属 Sn 等， 对于这类合金， 现有的加料方法是在真空感应炉 精炼末期直接加入炉内， 由于密度小， 飘浮在熔池上， 很难进入熔池内， 回收率较低， 一般 50。对于成分控制范围较窄的钢种， 很难达到规定的成分要求。 发明内容 0003 为了克服现有真空感应炉难熔合金的加料方法的上述不足， 本发明提供一种方法 简单元素的回收率较高的真空感应炉难熔合金的加料方法。 0004 本发明的技术方。
6、案是在真空感应炉冶炼钢水需要添加一些密度小、 熔点高容易氧 化、 挥发的合金元素时， 在精炼末期， 将密度小、 熔点高容易氧化、 需要添加的容易挥发元素 的合金颗粒装入纯铁容器的空腔内， 将纯铁容器密封。 在高真空精炼的末期， 一般是出钢前 5-10 分钟， 需要加入熔点高、 密度小与容易氧化的合金元素时， 将装着这些熔点高、 密度小 与容易氧化合金元素的纯铁容器， 通过悬挂于捣料杆或真空下合金料斗加料方式加到真空 感应炉内， 纯铁容器熔化的过程中， 纯铁容器的空腔内的合金颗粒也被加热熔化， 还没飘浮 到钢液表面就被熔化， 达到精确添加合金元素的目的。本发明的难熔合金是指下述的三类 合金。 0。
7、005 熔点高的合金是氮化铬铁、 氮化硅铁与铌铁等。 0006 容易氧化的合金是钛铁、 硅钙合金等。 0007 密度小的合金是硫化亚铁、 金属 Sn、 增碳剂等。 0008 为了避免纯铁容器污染钢液， 选用 C、 Si、 Mn、 P 与 S 含量较低的纯铁 YTO1 作为容 器制作材料制成 YTO1 纯铁容器。纯铁 YTO1 的成分主要元素 Fe 99.8。使用这种密封 容器添加合金， 既不增加杂质元素， 对钢液也没有影响， 使合金的收得率达 90以上。 0009 YTO1 纯铁对 C、 Si、 Mn、 P 与 S 的要求为 ： 0010 C 0.005 ； Si 0.03 ； Mn 0.12。
8、 ； P 0.009 ； 0011 S 0.006 ； 其余为 Fe 和不可避免的杂质。 0012 纯铁容器加入钢液后必须沉到钢液内， 纯铁容器的重量大于所冶炼钢液的浮力， 而且纯铁容器内的元素都必须在高真空精炼末期加入的元素， 高真空精炼时间一般为 20 分钟， 要求纯铁容器的熔化时间不大于 10 分钟， 所以纯铁容器不能太大， 纯铁容器的横向 尺寸为 60mm-80mm， 纵向尺寸 100mm-120mm， 沿纵向有直径 20mm-28mm 的空腔。把合金 元素装入空腔后用同种材料的锥形塞塞住或焊接同种材料的铁盖密封。 难熔容易挥发的合 金元素的添加量不大于 100g。 0013 一般纯铁。
9、容器为边长 60mm-80mm 四棱柱形或直径 60-80mm 的圆柱形。纯铁容 说 明 书 CN 102477476 A 3 2/4 页 4 器外形尺寸为 70120mm3的圆柱形较好， 空腔在轴向。 0014 本真空感应炉加料的方法适用于添加量不大于 100g 的情况。适用于冶炼取向硅 钢等碳、 氮、 硫、 微量元素含量低而且对成分控制精确的钢种。 本发明的加料方法简单， 能精 确控制钢种添加元素的含量， 成本低， 元素的回收率达 90 -98。 附图说明 0015 图 1 是纯铁容器实施例一的纵向剖视图。 0016 图 2 是纯铁容器实施例二的纵向剖视图。 0017 1- 锥形塞 2- 。
10、锥形面 3- 轴向空腔 4- 纯铁壳 5- 合金颗粒 0018 6- 铁盖 7- 焊接处 8- 轴向空腔 9- 纯铁壳 10- 合金颗粒 具体实施方式 0019 下面结合实施例详细说明本真空感应炉加料的方法及加料器具的具体实施方式， 但本发明的具体实施方式不局限于下述的实施例。 0020 先介绍供参考的两种纯铁容器。 0021 纯铁容器实施例一 0022 本实施例的结构见图 1， 它是圆柱形纯铁容器， 它有横截面为圆形的纯铁壳 4 与锥 形塞 1， 纯铁壳 4 与锥形塞 1 的材料都为纯铁 YTO1， 在纯铁壳 4 有一个轴向盲孔作为轴向空 腔 3， 纯铁壳 4 的直径为 70mm， 高 12。
11、0mm， 轴向空腔 3 的直径为 25mm， 深 90mm， 锥形塞 1 一端的直径为24.5mm， 另一端的直径为25.5mm， 厚度为18mm。 使用时， 需要添加的合金 颗粒 5 装入纯铁容器的轴向空腔 3 内后， 用锥形塞 1 将轴向空腔 3 口塞住密封。 0023 纯铁容器实施例二 0024 本实施例的结构见图 2， 它是四棱柱形的纯铁容器， 它有横截面为正方形的的纯铁 壳 9 与纯的铁盖 6， 纯铁壳 9 与铁盖 6 的材料都为纯铁 YTO1， 在纯铁壳 9 有一个轴向盲孔作 为轴向空腔 8， 轴向空腔 3 的直径为 25mm， 深 90mm， 纯铁壳 9 的横截面的正方形的边长为。
12、 70mm， 高 110mm， 铁盖 6 也为边长 70mm 的正方形， 厚度为 10mm。使用时， 需要添加的合金颗 粒 10 装入纯铁容器的轴向空腔 8 内后， 铁盖 6 盖住轴向空腔 8 并焊接密封。 0025 上述两个实施例中纯铁 YTO1， 对 C、 Si、 Mn、 P 与 S 的要求为 ： 0026 C 0.0015 ； Si 0.011 ； Mn 0.03 ； P 0.009 ； 0027 S 0.005 ； 其余为 Fe 和不可避免的杂质。 0028 加料方法实施例一 0029 本实施例冶炼的设备采用200kg高真空感应炉 ： 极限真空度为6.6710-2Pa， 电源 功率为 。
13、250KW， 频率为 2500HZ， 装炉量 100kg。 0030 冶炼钢种 ： 取向硅钢 N2。 0031 本发明冶炼100kg取向硅钢N2需要合金种类及用量见表1， 取向硅钢N2的控制目 标 ( 重量百分比 ) 见表 2。 0032 表 1 0033 说 明 书 CN 102477476 A 4 3/4 页 5 原料种类 纯铁 电解锰 FeS 氮化硅锰 特硅 Sn 石墨 加入量 (kg) 95.5 0.075 0.006 0.015 4.17 0.05 0.058 0034 表 2 0035 0036 本实施例步骤是 ： 0037 1 将纯铁加入真空感应炉内， 通电加热到 1600熔化后。
14、， 向真空感应炉内充入 0.1bar 的氮气， 在出钢前 8 分钟， 在 1104Pa 的氮气保护下， 将内装 FeS、 氮化硅锰、 Sn 与石 墨的纯铁容器从料斗加入真空感应炉内。 0038 本实施例采用的是图1所示的纯铁容器， 纯铁容器内装着6.0gFeS、 15g氮化硅锰、 50gq 金属 Sn 与 58g 石墨。 0039 2 纯铁容器熔化后， 加入电解锰与特硅， 熔化后， 出钢浇注， 出钢温度 1610。 0040 本实施例取向硅钢 N2 的化学成分的重量百分配比与回收率见表 3 ： 0041 表 3 0042 C Si Mn N S Sn 成品成分 0.058 3.08 0.10 。
15、0.0073 0.007 0.005 回收率 96.67 96.25 90.9 97.33 93.33 100 0043 加料方法实施例二 0044 本实施例冶炼的设备采用200kg高真空感应炉 ： 极限真空度为6.6710-2Pa， 电源 功率为 250KW， 频率为 2500HZ， 装炉量 100kg。 0045 冶炼钢种 ： 取向硅钢 AC2。 0046 本发明冶炼100kg取向硅钢AC2需要合金种类及用量见表4， 取向硅钢AC2的控制 目标 ( 重量百分比 ) 见表 5。 0047 表 4 0048 原料种类 纯铁 电解锰 FeS 氮化硅铁 特硅 石墨 加入量 (kg) 95.0 0.。
16、110 0.020 0.017 4.33 0.034 说 明 书 CN 102477476 A 5 4/4 页 6 0049 表 5 0050 C Si Mn N S 控制范围 0.025/0.035 3.0/3.2 0.15/0.25 0.005/0.008 0.007/0.008 控制目标 0.030 3.1 0.20 0.007 0.007 0051 本实施例步骤是 ： 0052 1 将纯铁加入真空感应炉内， 通电加热到 1580熔化后， 向真空感应炉内充入 0.1bar 的氮气， 在出钢前 6 分钟， 在 1104Pa 的氮气保护下， 将内装 FeS、 氮化硅铁与石墨 的纯铁容器从料斗。
17、加入真空感应炉内。 0053 本实施例采用的是图2所示的纯铁容器， 纯铁容器内装着20gFeS、 17g氮化硅锰与 34g 石墨。 0054 2 线铁容器熔化后， 加入电解锰与特硅， 出钢浇注， 出钢温度 1590。 0055 本实施例的取向硅钢 AC2 的化学成分的重量百分配比与回收率见表 6 ： 0056 表 6 0057 C Si Mn N S 成品成分 0.030 3.06 0.19 0.0065 0.0082 回收率 100 96.25 95.0 92.86 91.11 0058 上述两个加料方法实施例也可通过悬挂于捣料杆加到真空感应炉内。 本发明加的 难熔合金不局限于上述方法实施例所加的难熔材料。 说 明 书 CN 102477476 A 6 1/2 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 102477476 A 7 2/2 页 8 图 2 说 明 书 附 图 CN 102477476 A 8 。