电渣重熔316H大型板坯锭专用渣系和脱氧工艺研究

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电渣重熔的工艺和实验设备较简单,工艺适用性强,生产出的金属钢锭较纯净、夹杂物少、内部组织致密并且表面质量较好。然而,电渣重熔低氢、低氧钢锭时易使钢中的氢含量和氧含量增加,电渣重熔过程中易氧化元素沿电渣锭轴向分布不均匀的现象也一直存在。目前,某钢厂在使用ANF-6电渣重熔316H不锈钢时,出现氢、氧的质量分数超标、易氧化元素烧损的问题,因此本课题开展了电渣重熔316H大型板坯锭专用渣系开发研究。本课题首先对不同渣系的熔点、黏度、密度和电导率等物性参数进行了测量和计算;随后对所设计渣系开展了氢渗透率测定实验;在无脱氧、使用纯硅钙粉脱氧、使用纯铝粒脱氧和使用复合脱氧剂的条件下,分别对不同渣系进行了渣金平衡实验,分析了实验过程中316H不锈钢的氧及易烧损元素的质量分数;最后将最优渣系和脱氧剂应用于工业化试验,并对试验后电渣锭的成分进行了分析比较。通过上述实验得出了以下结论:(1)S5渣系的熔点较高,不利于生产316H不锈钢。(2)S5渣系的氢渗透率最低,达到1.89 mol·cm-1·min-1,S4渣系次之,达到2.18 mol·cm-1·min-1,均小于原有的S1渣系,适合于电渣重熔316H。(3)S4渣系具有较好的防止钢中易氧化元素烧损的效果,并且钢中的易氧化元素较稳定。(4)与添加纯硅钙粉脱氧以及添加纯铝粒脱氧相比,复合脱氧的脱氧效果更好,能有效地降低钢中铝硅元素的烧损。(5)S4渣系和复合脱氧剂应用于工业化试验结果表明,钢锭中的氢含量均不超过2×10-6,钢中O、Al、Si的质量分数均满足生产要求,同时钢中的Al、Si无明显烧损现象,并且沿轴向分布较均匀。
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