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模具钢电弧炉冶炼的基本任务流程:
炼钢的基本任务是:向溶池供氧,把炉料中的碳氧化到规定范围;造渣去除原料中的S、P、O以及钢中气体如H、N及非金属夹杂物,以保证钢的质量;调整合金成分,符合出钢的温度的要求。
总之,基本任务可以归纳为“四脱(C、O、S、P)二去(去气、去夹杂)二调整(成分、温度)”。采用的主要技术手段为“供氧、造渣、升温、加脱氧剂、合金化操作”。
⑴配料
采用氧化法冶炼时,模具钢的冶炼要尽量配一些好料,尤其是对于要求较高的合金模具钢。为一保证去气和夹杂的效果,应保证氧化期沸腾的去碳量,碳(质量分数)应比成品规格高0.6%~0.7%,其他元素可以不特殊配入,但含Mo钢应在中限。对于高Cr的合金工具钢,炉料应使用低Si、低Mo的返回钢和铁合金。
⑵装料
钢铁料装入之前,可加入适量石灰或碎矿石,以利于前期提前造渣和脱磷操作,装炉时以能使钢铁料熔化形成熔池为原则,将部分小料装在底部,中间装入大料和废料,上层放入剩余小料,不易拉化的铁合金可以随炉装入,但不要入在电极下面。要装入的铁合金等应经过烘烤。
⑶熔氧期
目前,大部分的电炉钢厂都采用强化冶炼,即在还原之前强化用氧,将熔化期和氧化期合并为熔氧期。因此,应根据炉料中的磷含量于装料前预先在炉底加入一定数量的石灰和矿石(尽量不用或少用矿石),争取在炉料熔化90%时,造成适当的碱度的氧化渣,在温度还不太高的时候以自动流渣方式将70%的磷去除,亦即在熔化期完成去磷任务。与此同时,在适当的去碳速度下,一般大约≥0.2%的去碳速度,就能保证熔氧期毕钢中具有较低的氢含量。我国大多数钢厂在采用氧化法冶炼时,熔氧期的脱碳量(质量分数)大于0.2%。熔氧初期,炉温较低,这时力争在氧化渣下脱去大部分的磷。后期则利用大变压器快速升温脱碳去气,以便熔氧期的温度能符合要求。