电渣重熔Ｔ８ＭｎＡ过程的成分变化控制措施新余钢铁有限责任公司张立金，王春庭，江仁里，刘丽 芳１概况我厂生产的乐器用Ｔ８ＭｎＡ钢丝，从电炉钢锭到钢丝的加工过程中，成分常有波动，尤 其经电渣重熔后，Ｃ，Ｍｎ，Ｓｉ，Ｐ成分都有不同程度的变化。为此，我们对电渣重熔Ｔ８Ｍｎ Ａ过程的成分变化进行了探讨，通过回归分析，选择合适的渣配比等措施，使重熔后的Ｔ８ＭｎＡ 成分得到了有效控制。２渣料对电渣重熔Ｔ８ＭｎＡ成分的影响试验及分析２．１试验结果重熔渣 料ＣａＦ＿２的含量不同和加脱氧剂铝粉量不同对成份的影响见表１。２．２成分变化分析２．２ ．１碳的变化在试验的４种配比重熔渣下的电渣锭的碳均有增有减，后两种渣制度实际上碳几乎不 增加（个别重熔锭碳有所增高可解释为是电炉钢偏析而引起的），碳减少程度较大，这与重熔过程 中碳与氧的反应有关，也与碳与ＳｉＯ＿２和ＭｎＯ的反应有关。重熔过程中，氧大致来自３个方 面：（１）萤石纯度不高，有时ＳｉＯ＿２的含量达１０％左右；（２）自耗电极表面的氧化物与 铁锈；（３）渣池上的大气。大气中的氧通过两种途径传入钢内：ａ．直接传入大气→渣池→金属 熔池碳在反应区同气体直接接触而受到氧化，化学反应方程式为：ｂ．间接传入￣［１］由于重熔 过程中被加热的自耗电极（特别是接近渣池表面的部分）表面的氧化可直接通过渣层，形成高价锰 、铁及其它变价元素的氧化物，这些元素的高价氧化物在金属炉渣界面转变为低价，从而使氧传入 钢中。反应式如下：金属熔池：在钢和合金中Ｐ以Ｆｅ＿３Ｐ，Ｆｅ＿２Ｐ和其它元素的磷化物形 式存在，Ｐ的氧化方程为：但这一反应由于渣中形成高温下极不稳定的Ｐ的氧化物而受到抑制，加 上增加Ａｌ＿２Ｏ＿３和ＣａＦ＿２含量时，渣中有自由氧离子Ｏ￣（２－）降低，这将阻碍反应 （３）进行，所以在非氧化性熔剂ＣａＦ＿２－Ａｌ＿２Ｏ＿３下进行电渣重熔时，金属的脱磷极 小或完全没有。２．２．３锰和矽的变化当萤石中的ＳｉＯ＿２或脱氧剂Ａｌ粉，以及钢中残余Ａ １较高时会发生如下反应：因电渣重熔过程自耗电极借助渣阻热熔融，熔渣温度高，据苏联舒里特 数据和文献￣［３］。一般金属，渣相反应高达１７００～１９００℃，大大超过了普通冶炼工艺 下金属冶炼和浇注的温度，因此在钢渣界面容易造成ＳｉＯ＿２，ＭｎＯ中的硅、锰被还原，碳则 被氧化，其反应如下：２．３回归分析结果我们统计了１９９０年至１９９２年生产的Ｔ８ＭｎＡ 电炉钢共１１８炉，２０００多支电渣锭，采用ＢＡＳＩＣ程序，在ＰＣ－１５０计算机上，进行 了回归分析，把电极（电炉钢）成分定为ｘ，把电渣锭成分百分数定为ｙ，回归结果如下：（１） 硅成分上限回归控制式：（２）磷成分上限回归控制式：（３）碳成分上限回归控制式：碳成分下 限回归控制式：（４）锰成分上限回归控制式：锰成分下限回归控制式：２．４控制成分的工艺措 施２．４．１订出电极母棒要求的成分针对上面的回归分析结果，首先求出确保电渣锭成分的电炉 冶炼成分。（１）电炉Ｓｉ（２）电炉Ｐ（３）电炉Ｃ（４）电炉Ｍｎ考虑到后道式序，制订了确 保电渣重熔成分的电炉冶炼成分标准，见表２。２．４．２准确分析电极母棒中的碳含量Ｔ８Ｍｎ Ａ是高碳钢，在加热和锻制电极过程中，容易脱碳，我们对电发弧炉炉号为２－５６４的同一电极 坯料上，在其涂度为３，５，８，１０，１２，１４，２０，２５ｍｍ处取样，含碳量分别为０． ８４％，０．８７％，０．８８％，０．８９％，０．９１％，０．９１％，０．９１％，０．９ １％。即从３ｍｍ到１２ｍｍ处，试样含碳量随取样深度增加而增加，最大波动值是０．０７％； 深度大于１２ｍｍ后，含碳量才稳定，这也说明了加热锻造电极过程中有脱碳的规律。要将电渣钢 Ｔ８ＭｎＡ中的含碳量控制在最佳规格范围内，必须制定正确电渣重熔工艺，而正确工艺是建立在 对原始电极中含碳量的准确判断的基础上的，同样一根电极棒，表面层和内部含碳量相差甚大。因 此，制订工艺应考虑电极本身碳的变化规律。２．４．３提高萤石纯度萤石成分应达到国标ＧＢ８ ２１６－８７的二级品以上，ＣａＦ＿２含量＞９０％。２．４．４合适的渣配比渣系ＣａＦ＿２ ：Ａｌ＿２Ｏ＿３＝７：３，渣量２０ｋｇ／炉，ＣａＦ＿２含量９０％以上，加铝粉５００ｋｇ 起弧。２．５重熔钢锭综合质量由于采取了有效措施，电渣重熔Ｔ８ＭｎＡ钢锭合格率一直稳定在 １００％，电渣锭中碳较为均匀，上、下部位相差０．０３％。电渣锭的高低倍检验均符合要求。 ３结语为了确保电渣重熔Ｔ８ＭｎＡ钢的成分合格，须按表２中规定的标准，对电渣棒进行验收， 尽量提高萤石纯度，选择合适的渣配比。参考文献｜｜１梅高凡尔·拉塔什等·电渣重熔时金属中 氧的可能来源和保护全用不受氧化的方法。付杰译，第一版．北京：冶金工业出版社，１９６３２ 杜德柯等·电渣重熔时金属的脱磷．林企译．第一版．北京：冶金工业出版社，１９６３
电渣重熔 T8MnA过程的成分变化控制措施@张立金，王春庭，江仁里，刘丽芳$新余钢铁有限责任公司 １梅高凡尔·拉塔什等·电渣重熔时金属中氧的可能来源和保护全用不受氧化的方法。付杰译，第 一版．北京：冶金工业出版社，１９６３２杜德柯等·电渣重熔时金属的脱磷．林企译．第一版． 北京：冶金工业出版社，１９６３，江仁里，刘丽芳$新余钢铁有限责任公司１梅高凡尔·拉塔什等·电渣重熔时金属中氧的可能来源和保护全用不受氧化的方法。付杰译，第一版．北京：冶金工业出版社，１９６３２杜德柯等·电渣重熔时金属的脱磷．林企译．第一版．北京：冶金工业出版社，１９６３