Để tạo điều kiện tốt cho khõu rốn tiếp theo thỡ thỏi đỳc phải đỏp ứng
được cỏc yờu cầu sau :
- Sạch tạp chất : hàm lượng P, S phải thấp
- Sạch khớ : hàm lượng cỏc loại khớ O2, N2, và H2 phải thấp hơn giới hạn cho phộp.
- Cấu trỳc : thỏi đỳc phải cú cấu trỳc hạt mịn - Mật độ cao : khụng rỗ xốp
- Chất lượng bề mặt : khụng được cú cỏc loại khuyết tật cú hạị
Đểđỏp ứng cỏc yờu cầu trờn cần phải tinh luyện thộp, cú nhiều cụng nghệ
ỏp dụng nhưđỳc trong chõn khụng, tinh luyện bằng lũ thựng,... Tuy nhiờn, trong
điều kiện thực tế của Việt Nam chỳng tụi sử dụng cụng nghệ tinh luyện điện xỉ - một phương phỏp đó được ỏp dụng thành cụng đối với nhiều loại mỏc thộp hợp kim ở Viện Luyện kim đen, Cụng ty CP Cơ khớ-Luyện kim (VNSTEEL) và Xớ nghiệp Z45 – Tổng cục kỹ thuật (Bộ Quốc Phũng).
Thiết bị tinh luyện điện xỉ của Viện Luyện kim đen cú cỏc thụng số như sau : - Cụng suất mỏy biến thế : 100 KVA - Dũng điện : 1.000 ữ 1.500 A - Điện ỏp ra : 40 ữ 45 V - Kớch thước hộp kết tinh : φ140 x 600 mm - Kớch thước điện cực : φ80 mm - Lưu lượng nước làm mỏt : 5 – 6 m3/h
Để đạt được mục đớch tinh luyện, chỳng tụi chọn hệ xỉ ANF-6 của Liờn Xụ cũ với thành phần hoỏ học 30% Al2O3 và 70% CaF2 . Hệ xỉ này cú nhiều ưu
điểm là cú khả năng khử S tốt, dễ kiếm và rẻ tiền. Hai cấu tử của xỉ được tuyển chọn cẩn thận bằng nam chõm sau khi nghiền nhỏ và được sấy khụ cẩn thận trước khi dựng. Lượng xỉ cần thiết để tinh luyện là 50 ữ 60 kg/tấn sản phẩm.
Quy trỡnh tinh luyện điện xỉđược tiến hành như sau:
Lắp thỏi điện xỉ vào vị trớ và khoảng cỏch thớch hợp trong hộp kết tinh. Hộp kết tinh phải được kiểm tra cẩn thận về bề mặt trong và độ kớn nước.
Nấu xỉ lỏng với một lượng cần thiết cho một thỏi (2,3 ữ 2,8 kg cho một thỏi điện xỉ 45 ữ 50 kg) và sau đú đổ vào hộp kết tinh.
Điện cực đó được nhỳng vào bể xỉ lỏng với độ sõu thớch hợp và chế độ điện hợp lý (điện ỏp và dũng điện) để tạo ra được cỏc giọt kim loại núng chảy
ở đầu điện cực. Giọt kim loại lỏng này lớn dần lờn và dưới tỏc dụng của trọng lực giọt kim loại sẽ tỏch khỏi đầu điện cực, đi qua bể xỉ lỏng và lắng xuống dưới đỏy hộp kết tinh tạo thành bể thộp lỏng. Tại đõy, dưới tỏc dụng của dũng nước làm nguội chảy quanh hộp kết tinh, bể thộp lỏng kết tinh nhanh thành thỏi điện xỉ theo hướng từ dưới lờn trờn và từ ngoài vào trong. Trong quỏ trỡnh
đi qua lớp xỉ lỏng, do tương tỏc hoỏ lý giữa xỉ lỏng và thộp lỏng nờn giọt thộp lỏng được tinh luyện sạch cỏc tạp chất, nhất là S. Vỡ bể thộp lỏng được hỡnh thành và kết tinh dưới lớp xỉ lỏng nờn rất sạch khớ, tương tự như trường hợp luyện kim trong chõn khụng. Quỏ trỡnh kết tinh xẩy ra do tốc độ làm nguội lớn nờn thỏi điện xỉ cú cấu trỳc hạt mịn, rất thuận lợi cho khõu rốn tiếp theọ Quỏ trỡnh tinh luyện điện xỉ cứ như thế xẩy ra cho đến khi hộp kết tinh được điền
đầy thỡ kết thỳc. Nguyờn lý của quỏ trỡnh điện xỉđược miờu tả trờn hỡnh 6. Thành phần hoỏ học của cỏc mẻ thớ nghiệm qua tinh luyện điện xỉ được nờu trong bảng 10. Bảng 10 : Thành phần hoỏ học của thộp sau điện xỉ, % Mẻ % C % Si % Mn % Cr % V % P % S M1 1,103 0,14 0,25 0,15 0,21 0,006 0,002 M2 1,064 0,24 0,27 0,19 0,20 0,005 0,001 M3 1,002 0,20 0,23 0,15 0,20 0,007 0,002 Thộp nghiờn cứu 1,00 ữ1,10 ≤0,25 ≤0,30 ≤0,20 0,10ữ 0,25 ≤0,03 ≤0,03
Từ cỏc kết quả phõn tớch trờn ta thấy thành phần hoỏ học của thộp sau
điện xỉ bằng phương phỏp phõn tớch quang phổ và phương phỏp hoỏ học cổ điển là gần như nhaụ Thành phần cỏc nguyờn tố sau điện xỉ hầu như thay đổi khụng đỏng kể so với thành phần húa học trước điện xỉ.
Cỏc thỏi điện xỉ cú chất lượng tốt :
- Bề mặt ngoài lỏng búng, bong xỉ; - Đỏy ớt bị lồi, đỉnh ớt bị lừm; - Khụng cú biểu hiện rỗ xốp.
Kớch thước thỏi điện xỉ trước khi tạo phụi rốn: - Cho đầu bỳa trờn: 140 x 322(+60) mm - Cho đầu bỳa dưới: 140 x 366(+60) mm
Hỡnh 6 : Sơđồ cụng nghệ tinh luyện điện xỉ