Incoloy825合金280mm×325mm电渣重熔坯抽锭工业试验

试验了Incoloy825合金电极(/%:0.01C,0.21Si,0.41Mn,0.007S,0.019P,22.33Cr,39.08Ni,3.04Mo,2.14Cu,1.17Ti,0.17A1)由3t中频炉+3t AOD冶炼,并经抽锭电渣重熔成280mm×325 mm坯(/%:0.01C,0.21~0.23Si,0.40Mn,0.005S,0.023~0.024P,22.48~22.50Cr,39.10~39.13Ni,3.05~3.07Mo,2.14~2.15Cu,1.00~1.10Ti,0.15~0.18Al)。试验表明,Incoloy825合金方坯抽锭电渣重熔过程中,由于Ti烧损,渣中TiO_2含量不断增加,熔渣的粘度也不断上升,导致钢渣不易分离。通过改进抽锭电渣重熔渣系配比,采用(/%)57CaF_2,15CaO,5MgO,15Al_2O_3,5SiO_2,3TiO_2渣系以及控制电极熔化速度680kg/h,重熔过程加0.43kg/t铝粒以控制Ti烧损,使Incoloy825合金铸坯表面质量明显改善。     

电渣重熔过程中熔渣成分变化的研究

在电渣重熔过程中,熔渣的成分经常会随时间推移发生变化,熔渣成分的变化会影响电渣重熔锭元素分布的均匀性,甚至影响电渣重熔工艺的顺行.本文从含氟渣系的挥发和渣壳形成两个方面出发,论述影响电渣重熔过程中熔渣成分变化的因素以及熔渣成分变化对电渣重熔锭中Al、Ti元素烧损的影响.结果表明:CaO会降低熔渣的失重率,SiO_2和Al_2O_3会提高熔渣的失重率;渣壳的非平衡凝固引起的组分偏析,会使高熔点相Ca_4Al_6F_2O_(12)(3CaO·3Al_2O_3·CaF_2)和Ca_(12)Al_(14)F_2O_(32)(11CaO·7Al_2O_3·CaF_2)析出,致使熔渣的成分发生变化.此外,在电渣重熔Inconel 718高温合金过程中,通过理论计算,得出渣系中加入6%～10%的TiO_2能够抑制熔渣成分变化,并降低合金中Al和Ti的烧损.     

GH4706大尺寸电渣锭铝钛烧损控制的热力学模型

为减少大型铁镍基合金锭电渣重熔过程产生的铸锭头尾Al和Ti元素分布不均现象。基于分子-离子共存理论建立了GH4706合金电渣重熔过程中Al和Ti元素烧损的热力学模型。根据理论计算分析,使用Wagner公式中一阶活度相互作用系数可以计算铁镍基合金熔液中Al和Ti元素活度。将Fe和Ni视为基体,不考虑Ni元素对合金中其他组元活度相互作用系数的影响可得到较为准确的计算结果。在五元渣系CaO-MgO-Al_2O_3-TiO_2-CaF_2中,控制渣中TiO_2质量分数在2%～6%范围内可有效抑制合金中铝、钛元素的烧损。采用计算所得渣系成分,工业试验成功冶炼出直径为1 100 mm的GH4706电渣锭,且Al和Ti烧损量小于10%。     

1Cr18Ni9Ti不锈钢1.2 t锭电渣重熔过程[Ti]烧损控制的实践

统计分析了1Cr18Ni9Ti钢1.2 t锭电渣重熔过程母材中的Ti含量-[Ti](0.586%～0.839%Ti)、渣中TiO₂含量(2.1%～4.8%TiO₂)和填充比(0.2～0.4)对[Ti]平均烧损值的影响。结果得出,电渣重熔过程电渣锭下部[Ti]的烧损较上部严重;随母材[Ti]的提高,电渣锭中平均烧损[Ti]降低;随渣中TiO₂含量-(TiO₂)提高,电渣锭下部[Ti]的平均烧损β值增加,而电渣锭上部β值没有明显变化,(TiO₂)不宜超过2%;提高填充比有利于抑制[Ti]烧损。     

电渣重熔过程中渣系对NiCrMoV合金钢电渣锭洁净度的影响

针对NiCrMoV合金钢电渣重熔过程中Ti元素的烧损严重问题,通过实验室实验和热力学计算研究了不同渣系对电渣锭化学成分及夹杂物数量、成分和尺寸分布的影响规律。结果表明,电渣重熔后电渣锭中总氧含量明显增加,由自耗电极的15.1×10^-6增加至(31.3～42.1)×10^-6,夹杂物数密度增加至6.54～15.95个/mm²,而氮含量变化不大;采用渣系70%CaF₂-30%Al₂O₃和55%CaF₂-25%Al₂O₃-17%CaO-3%MgO时,电渣锭中Ti元素的烧损严重,夹杂物以Al₂O₃为主,渣相中添加一定量的TiO₂能较好地控制重熔后Ti的烧损,夹杂物类型主要由Al₂O₃、Al₂O₃-CaO-TiO₂、其他氧化物夹杂...     

70CaF_2-30Al_2O_3渣系重熔参数控制对电渣锭下部表面质量的影响

根据双臂电渣炉冶炼的521钢(/%:0.37~0.45C,0.80~1.15Si,4.50~5.30Cr,1.20~1.40No,0.85~1.10V)和GCr15钢(/%:0.97C,1.57Cr)电渣锭下部出现的表面缺陷,统计分析了70CaF_2-30Al_2O_3二元渣量、下部冶炼电压和电流以及重熔时间对2.5~5 t电渣锭表面质量的影响。结果表明,控制重熔时间(重熔速率)对电渣锭的表面质量有较大影响:5 t 521钢锭渣量200kg,钢锭下部重熔电压55 V,电流15 500~16 800 A,总重熔时间为434~489 min时,钢锭表面光滑,总重熔时间500 mim时,电渣锭下部有厚15 mm的渣疤;2.5 t GCr15钢锭渣量120kg,下部重熔电压43~44 V,电流13 500~14000 A,总重熔时间316~359 min,钢锭表面光滑,总重熔时间380 min,电渣锭下部有7mn深渣沟和夹渣。     

氩气保护气氛对电渣重熔过程1Cr18Ni9Ti钢钛烧损的影响

进行常规大气条件1.2 t电渣炉和氩气保护气氛5.0 t电渣炉重熔1 Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢[/%:0.05~0.09C,17.13~18.24Cr,9.73~10.6Ni,5×(C-0.02)~0.80Ti]的生产试验,分析氩气保护气氛对钢中钛烧损的影响。结果表明,在70CaF_2-30Al_2O_3二元提纯渣配加5.0%TiO_2的条件下,常规大气条件1.2 t电渣重熔锭平均钛烧损率为48.33%;氩气保护气氛5.0 t电渣重熔锭平均钛烧损率为2.61%;同时5.0 t电渣炉重熔时除用氩气保护气氛外采用同钢种底垫固渣引燃,钢锭底部涨[C]现象得到明显改善。     

高钛低铝R—26合金电渣重熔过程中钛烧损的分析

本文讨论高钛低铝R-26合金电渣重熔过程中钛的烧损问题。通过渣中加TiO_2粉量的变化,重熔过程中补加Al粉和电极粉的方法熔炼电渣锭,并对其Ti、C含量进行化学分析,与电极棒成份进行对比分析,从而得出起保钛作用的是Ti_3O_5,并非TiO_2;Al粉的加入起到间接保钛的作用;补加的少量电极粉在重熔初期低温时引起少量增碳,而在高温下则与TiO_2反应生成Ti_3O_5。     

新型预熔渣电渣重熔GH3128和GH2132合金的研究

研究了一种新型预熔渣电渣重熔GH3128、GH2132合金的钢锭表面质量、易烧损元素的烧损规律。对电渣锭的头尾,从表面到中心进行了Al、Ti等元素的化学分析和光谱扫描。实验结果表明,使用此预熔渣电渣熔炼GH3128、GH2132合金,可以有效的改善钢锭表面质量,并很好的控制合金的Al、Ti元素烧损。     

GH4706大尺寸电渣锭铝钛烧损控制的热力学模型

摘要：为减少大型铁镍基合金锭电渣重熔过程产生的铸锭头尾Al和Ti元素分布不均现象。基于分子 离子共存理论建立了GH4706合金电渣重熔过程中Al和Ti元素烧损的热力学模型。根据理论计算分析,使用Wagner公式中一阶活度相互作用系数可以计算铁镍基合金熔液中Al和Ti元素活度。将Fe和Ni视为基体,不考虑Ni元素对合金中其他组元活度相互作用系数的影响可得到较为准确的计算结果。在五元渣系CaO MgO Al2O3 TiO2 CaF2中,控制渣中TiO2质量分数在2%~6%范围内可有效抑制合金中铝、钛元素的烧损。采用计算所得渣系成分,工业试验成功冶炼出直径为1100mm的GH4706电渣锭,且Al和Ti烧损量小于10%。     

快速抽锭电渣重熔M2高速钢160 mm×160 mm铸坯工艺及质量

为控制高速钢钢锭组织的不均匀性和碳化物偏析问题,常采用电渣重熔生产小规格钢锭,但其生产效率低、成材率低。采用快速抽锭电渣重熔小规格长电渣坯可提高生产效率和成材率,利用T型导电结晶器快速抽锭电渣炉以不同熔速重熔M2高速钢160 mm×160 mm方长坯并锻轧成材,通过对电渣坯成分、低倍、铸态组织及轧材碳化物不均度、大颗粒碳化物尺寸检测分析,并与常规电渣重熔Φ220 mm锭轧材进行对比,分析表明快速抽锭电渣炉以400 kg/h熔速重熔的电渣坯成分稳定、低倍组织良好,生产的轧材碳化物不均度、大颗粒碳化物尺寸与常规电渣重熔Φ220 mm锭轧材相当,而生产效率、成材率有明显提高。     

快速抽锭电渣重熔M2高速钢160 mm x160 mm铸坯工艺及质量

为控制高速钢钢锭组织的不均匀性和碳化物偏析问题,常采用电渣重熔生产小规格钢锭,但其生产效率低、成材率低。采用快速抽锭电渣重熔小规格长电渣坯可提高生产效率和成材率,利用T型导电结晶器快速抽锭电渣炉以不同熔速重熔M2高速钢160 mm×160 mm方长坯并锻轧成材,通过对电渣坯成分、低倍、铸态组织及轧材碳化物不均度、大颗粒碳化物尺寸检测分析,并与常规电渣重熔Φ220 mm锭轧材进行对比,分析表明快速抽锭电渣炉以400 kg/h熔速重熔的电渣坯成分稳定、低倍组织良好,生产的轧材碳化物不均度、大颗粒碳化物尺寸与常规电渣重熔Φ220 mm锭轧材相当,而生产效率、成材率有明显提高。     

浅析GH2132合金电渣重熔Ø550mm锭型中渣系对钛烧损的影响

GH2132 合金是15Cr-25Ni-Fe为基的高Ti低Al型高温合金.用四元渣系(CaF2Al2O3MgOTiO2=761068(%))来电渣重熔ф550mm GH2132合金,结果我们发现,Ti烧损特别严重;改用二元渣系(CaF2Al2O3=7030(%)),另外加大约5%的TiO2来重熔ф550mm锭型.结果发现,在ф550mm结晶器中,采用二元渣系对Ti的烧损小于四元渣系.     

GH2132合金2t 电渣锭重熔工艺改进

GH2132合金（1.90%～2.30%Ti）重熔过程中Ti烧损量大（Δ[Ti]0.37%～0.57%）,重熔中、后期钢中Ti含量仅为1.83%～1.89%。通过采用（%）CaF₂:Al₂O₃:CaO:TiO₂=75:15:5:5渣系替代原CaF270%+Al₂O₃ 30%渣系,控制渣中不稳定氧化物（SiO₂+FeO）≤0.6%、冶炼过程熔速控制从原6.1～6.3 kg/min降至5.3～5.6 kg/min等工艺措施,电渣锭各部位的Ti含量为2.06%～2.21%,Ti烧损量Δ[Ti]降至0.19%～0.34%。电渣锭锻造开坯后取样对夹杂物进行检验,发现通过工艺调整后夹杂物也有明显改善效果,D类细系夹杂物控制在0.5级以下,符合供货要求。     

氩气保护对电渣重熔气阀钢NCF3015铝钛烧损的影响

气阀钢NCF3015 Φ280 mm×1700 mm电极（/%:0.03～0.08C,13.5～15.5Cr,30～33.5Ni,1.7～2.1Al,2.4～2.9Ti,0.65～0.80Mo,0.65～0.80Nb,0.002～0.006B）经全同轴式惰性气体保护电渣重熔成Φ340 mm0.80 t电渣锭。在使用三元预熔渣70CaF₂-15Al₂O₃-15CaO以熔速为4 kg/min的全氩气保护条件下,试验了气阀钢NCF3015电渣过程中Al、Ti烧损的烧损量及Si的变化情况和脱S率,并阐述了机理。结果表明,Al相对Ti是主要的烧损元素,Al的平均烧损量为-0.071%,Ti的平均烧损量为-0.035%。从底部至顶部Al,Ti的烧损都逐渐减小,与常规电渣重熔烧损率相比,氩气保护对减小Al,Ti的烧损作用显著。Al、Ti的烧损导致重熔初期Si含量略增。该渣系有一定的脱硫效果,平均脱S率36.7%。     

电渣重熔锭ANF-6熔渣渣皮形成的分析

在 16 0kW ,Φ10 0mm× 35 0mm结晶器电渣炉对 4 5钢 2 6 0kg锭重熔过程中形成的 5mm厚ANF 6熔渣 (70 %CaF2 +30 %Al2 O3 )渣皮成分和岩相分析表明 ,渣皮有分层现象 ,靠近结晶器一侧和靠近电渣锭一侧渣皮中的Al2 O3 含量较高 ,为 6 9 2 4 %～ 75 6 2 % ,CaF2 为 2 1 4 6 %～ 2 8 36 % ,渣皮中心 3mm处Al2 O3 含量仅为15 84 % ,CaF2 含量为 81 0 6 %。提出重熔锭上周缘形成“环形小熔池”的熔渣凝固机理 ;采用过冷度大 ,熔点低的熔渣所重熔的电渣钢锭的表面质量比采用熔点高、过冷度小的熔渣的电渣锭表面质量高。     

电渣重熔过程中渣池内温度分布对冶金质量的影响

本文探讨了渣面温度对高温合金电渣重熔过程中钛铝控制的影响及金属熔池/渣池界面温度分布与锭表面质量的关系。当结晶器对底水箱不绝缘时,渣面温度较高,熔炼后期氧从大气向渣中转移速度 V_(s-g)~(O_2)比绝缘时大2～3倍,熔炼前期增铝倾向比绝缘时大。炉口电压增加,渣面温度升高,钛烧损量加大。试验条件下,电压增加1伏,钛烧损量约增加0.03%.金属熔池/渣池界面温度分布可用公式 t=aeB/d(B<0)来描述,它对电渣重熔锭表面质量具有决定性影响。文中提出了确定这一分布的方法。锭表面质量可周重熔过程中渣皮厚度的变化来衡量,渣皮厚度δ=B/(lntl)-(lna°)渣池内电流密度分布及结晶器壁附近的热传导条件,渣的液相线温度以及所有影响“高温区间”温度的因素的变化均可导致锭表面质量的改变。     

CaF_2-CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2电渣渣系高温力学性能的研究

本文针对结晶器与铸锭作相对移动的电渣重熔过程中对渣系的高温强度及塑性的要求,对10种CaF_2-CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2渣组成进行了渣的高温强度及塑性的测定,建立了渣组成—渣的岩相结构—渣高温强度及塑性间的对应关系,并选择出较合适的成分范围为CaF_2 35～60％,CaO 10～25％,Al_2O_3 10～20％,SiO_25～15％,MgO≈5％。对其中一个成分的渣进行了电渣热穿孔熔铸中空锭生产实验,并取得了良好的表面质量。     

浅析GH2132合金电渣重熔Ф550mm锭型中渣系对钛烧损的影响

GH2132合金是15Cr-25Ni-Fe为基的高Ti低Al型高温合金。用四元渣系（CaF2：Al2O3：MgO：TiO2=76：10：6：8（％））来电渣重熔D550mmGH2132合金，结果我们发现，Ti烧损特别严重；改用二元渣系（CaF2：Al2O3=70：30（％）），另外加大约5％的TiO2来重熔Ф550mm锭型。结果发现，在Ф550mm结晶器中，采用二元渣系对Ti的烧损小于四元渣系。     

电渣重熔对GCr15轴承钢化学成分和夹杂物特性的影响

对采用(/%):45CaF_2,10CaO,40Al_2O_3,5MgO渣系重熔的2.3 t GCr15轴承钢电渣锭轧成的φ26 mm钢材进行了试验和分析。结果表明,电渣重熔后,电渣锭小头Al、Si烧损及增氧较大头更为严重,母材、小头、大头的Si,Ah和O含量(/%)分别为0.24,0.16,0.21;0.025,0.011,0.017和0.001 0,0.003 0,0.002 0。钢中夹杂物主要以Al_2O_3,Mg-Al-O,Ca-Al-O为主,并含有少量FiN以及以Mg-Al-O为核心,以TiN为外围的复合夹杂物;小头夹杂物总量为16.49个/mm~2,大头夹杂物总量为14.96个/mm~2,电渣锭小头以单一Al_2O_3夹杂物为主,大头以Mg-AlO,Ca-Al-O夹杂物为主,主要原因是大头Al含量较高,对渣中MgO,CaO的还原程度较高。