大型钢锭的电渣补注冒口

<正> 本文回顾了在大型钢锭生产中电渣补注冒口的工艺发展,详细地检验了各种不同的工艺组元,特别是检验了它们影响电渣补注冒口扩大应用到大型钢锭中的一些行为。结论指出:如果电渣补注冒口用作常规精炼的一个“附加”工艺过程,那是一种可行的办法,至少可用于100吨的钢锭生产之中。     

控制大型电渣炉炉渣成分的探讨

<正> 大型钢锭的内部缺陷,如偏析、非金属夹杂物、气体、内部疏松等,随着其重量和尺寸的不断增大而愈加严重。这些缺陷都与钢锭的凝固方式有直接联系,因此,冶金工作者从六十年代末起就研究用电渣重熔的方法生产优质的大型锻件用钢锭。1980年联邦德国已生产了重达160t的电渣锭。     

节能、高效、优质的热处理工艺(二)

(续上一期) 2 钢的扩散退火 为了改善或消除钢中在冶金生产过程中形成的宏观成分不均匀性而实行的退火,称为扩散退火或称均质化退火.扩散退火是根据各种合金元素在高温下的扩散行为,尽可能地减轻钢锭、钢坯内部显微偏析的工艺,如消除枝晶偏析.从而使钢锭、钢坯锻轧后获得比较均匀的组织和性能.     

电渣冶金法生产大型钢锭综述

介绍了采用电渣重熔、电渣焊接、电渣浇注和电渣热封顶法生产大型钢锭的工艺,并从钢锭质量、节能、成本等方面对比了上述4种方法的工艺特点.电渣重熔法生产的大型钢锭纯净度和组织均匀性较高,产品质量较好,但工艺设备复杂;电渣焊接法、电渣浇铸法和电渣热封顶法相比电渣重熔法,工艺和设备简单,能耗、成本较低,但产品质量较差.     

铸坯质量(第六讲)——连铸坯偏析控制

1 连铸坯偏析概念经过炉外精炼处理的钢水,在钢包任何一点取样,其化学成分是均匀的。但钢水浇入钢锭模或结晶器凝固成固体后,从钢锭或铸坯的表面到中心取样分析,其化学成分是有差异的。这种溶质元素分布的不均匀现象就叫做偏析。偏析可分为显微偏析和宏观偏析。显微偏析表现为树枝干和枝晶之间的成分差异,     

铸造钢锭宏观偏析的数值模拟

铸钢凝固过程的溶质再分配是产生宏观偏析的根本原因.利用数值模拟技术,对一个采用垂直定向凝固工艺的钢锭进行了铸造过程模拟分析,考虑了材料参数和边界条件的非线性特征,以及凝固过程中液态金属的自然对流和溶质扩散,预测了钢锭各部位的凝固时间和硫元素宏观通道偏析的位置和偏析程度,模拟结果与相关文献的实验结果基本一致.模拟结果表明,为保证钢锭质量,应从优化钢锭结构和铸造工艺两方面入手,达到减轻宏观偏析、提高钢锭利用率的目的.     

核电用大型钢锭电渣重熔工艺模拟及生产应用

论证了应用于核电主管道和12%Cr 转子钢用百吨级巨型电渣钢锭重熔过程数学模型,形成电渣重熔工艺过程三维数值模拟计算程序ESR3D.模拟了电渣重熔全过程,包括电极熔化,金属熔滴自由下落,金属熔池的形成,金属熔池和渣池的上升、移动,三组电极分别更换,在线安装上结晶器,钢锭在水冷结晶器中凝固等.模拟并优化的电渣重熔工艺应用于生产80～120t大型电渣钢锭,其质量满足核电和超超临界火电机组技术要求.     

一种新的电渣热冒口补注法

由炼钢车间改进的电渣热冒口补注法(ESHT),是胃口衬以耐火材料,石墨作自耗电极、热渣补注冒口的一种新工艺。我们用了各种不同的方法浇注成若干个重约60吨的钢锭进行了研究,其各截面(包括轴向截面)的研究结果如下: 1)冒口上端面外观平正。2)钢锭结晶期间,由于胃口处的热渣关系使未结晶钢水不断发生脱硫反应,因此从硫印和冒口区检查分析,硫的含量是极低的。3)钢锭凝结的负偏析区极小,底部沉积的氧化污物也不多见。4)钢锭各部位的氧化夹杂物明显减少。用ESHT法钢锭制成的锻钢转子,无损探伤和机械性能试验都证明是优良的     

用于大型锻件的空心钢锭中偏析现象

<正> 制造空心锻件,采用空心钢锭比用传统的普通钢锭具有更多的优点。由于钢锭的中部是空的,所以完全避免了较大和局部的偏析(A 偏析),而快速凝固限制了较大的偏析率并获得了较好的材料均质性,因而成品质量得到改善。通过简化锻造操作以及大大降低材料消     

电渣熔铸渣皮分层现象研究

研究电渣熔铸过程中渣皮的形成机理.通过电渣重熔钢锭渣皮逐层物化检测,提出在钢锭凝固过程中,在其上周缘存在"环形小熔池","小熔池"的形状和稳定性影响钢锭渣皮厚度和表面品质.采用过冷度大、熔点低的渣比过冷度小、熔点高的渣更易保证表面品质.     

电渣重熔连续定向凝固Rene88DT合金组织与偏析行为

利用电渣重熔连续定向凝固技术(ESR-CDS)成功制备了Rene88DT高温合金铸锭。借助于金相显微镜,带有能谱的扫描电镜以及透射电镜,对电渣重熔连续定向合金Rene88DT铸锭进行分析,并与传统电渣铸锭进行了对比。研究结果显示,电渣重熔连续定向凝固合金Rene88DT铸锭消除了最为严重的中心偏析,中心偏析在传统电渣铸锭中是普遍存在的,这种偏析存在于柱状晶与等轴晶交界处或者柱状晶之间相互交界面处。此外,电渣重熔连续定向凝固合金二次枝晶间距较传统电渣铸锭小,析出相尺寸也较小。由于微观偏析程度的降低,使得合金在经过1200℃/24h后的热处理即可达到均匀化效果。夹杂物统计结果显示,电渣重熔连续定向凝固合金夹杂物最大尺寸为5.89微米,与传统电渣合金和粉末合金相比夹杂物数量降低60%。电渣重熔连续定向凝固合金宏观偏析和夹杂物水平的降低可提高热加工塑性,为铸&锻工艺实施提供基础。     

电渣重熔生产30CrMnSiNi2A航空锻件用钢的探索

使用传统工艺"EBT电炉+LF+VD+VC+锻造"生产的30CrMnSiNi2A航空锻件常出现点状偏析和力学性能不稳定的现象。使用电渣重熔工艺对该锻件进行了研究,探讨了自耗电极和电渣锭成分的均匀性和气体含量以及电渣重熔过程元素的烧损情况,并对锻件的低倍组织和力学性能进行了分析。结果表明,电渣锭成分均匀性好于双真空工艺自耗电极的成分均匀性,电渣重熔过程元素烧损较小,锻件低倍组织无点状偏析,力学性能各项指标达到技术要求。     

电渣重熔连续定向凝固Rene88DT合金组织与偏析行为（英文）

利用电渣重熔连续定向凝固技术(ESR-CDS)成功制备了Rene88DT高温合金铸锭。借助于金相显微镜,带有能谱的扫描电镜以及透射电镜,对电渣重熔连续定向合金Rene88DT铸锭进行分析,并与传统电渣铸锭进行了对比。研究结果显示,电渣重熔连续定向凝固合金Rene88DT铸锭消除了最为严重的中心偏析,中心偏析在传统电渣铸锭中是普遍存在的,这种偏析存在于柱状晶与等轴晶交界处或者柱状晶之间相互交界面处。此外,电渣重熔连续定向凝固合金二次枝晶间距较传统电渣铸锭小,析出相尺寸也较小。由于微观偏析程度的降低,使得合金在经过1200℃,24 h后的热处理即可达到均匀化效果。夹杂物统计结果显示,电渣重熔连续定向凝固合金夹杂物最大尺寸为5.89μm,与传统电渣合金和粉末合金相比夹杂物数量降低60%。电渣重熔连续定向凝固合金宏观偏析和夹杂物水平的降低可提高热加工塑性,为铸和锻工艺实施提供基础。     

Mn18Cr18N护环钢电渣重熔工艺的研究

通过对10t电渣炉电气特性的分析,确定了渣池输入功率最大时的临界电流值。理论分析了供电制度、电极直径、渣系和钢种对电渣重熔钢锭表面质量的影响机理。钢锭侧面凝固前沿位置即金属熔池具有无圆柱部分是判断电渣锭表面质量优劣的基本依据。工业试验和理论分析阐明了改善Mn18Cr18N电渣重熔钢锭表面质量的主要措施,并提出了合理的重溶工艺制度。     

冒口高度对大型锻造钢锭内部质量影响的数值模拟研究

通过数值模拟研究胃口高度对45 t钢锭凝固过程和内部质量的影响,通过钢锭生产和钢锭模测温验证了模拟结果的合理性.模拟结果表明,对大型上注钢锭,胃口高度越高,心部疏松越小,但对钢锭本身温度场分布和偏析形成影响不大,凝固条件主要受钢锭本身结构的影响.     

用极大型电渣重熔锭制造304H不锈钢核反应堆锻件

核反应堆四环道上部筒体法兰锻件,据作者所知,是用经过精炼的最大304H不锈钢电渣重熔锭生产的。钢锭在直径为1524mm的拉锭型电渣重熔炉中,用含有氧化钙的熔渣,以低频交流电源,在干燥空气保护下精炼而成。为了生产出要求的锭重,重新熔炼了5根电极。接着在6800tf水压机上经5步操作,把钢锭锻成要求的筒体法兰形状。精加工后锻件,经检验,显示出有极好的拉伸塑性、极好的超声穿透性和没有宏观偏析的良好化学均匀性。综合质量鉴定表明,它优于以前用传统的熔炼方法生产的锻件。     

減少沸腾钢有害偏析的研究——Ⅱ.钢3巨型钢锭的吹氧、吹空气和加钢板冷却处理

在以往的工作中作者发现向凝固看的重量为7.1吨的钢锭吹氧气或吹空气,对于减轻钢3沸腾钢锭的有害偏析有显著的功效.为了进一步了解这类处理方法对于重量更大、因而偏析问题更为严重的钢3钢锭是否也有同样效果,曾进行了10吨以上的(目前鞍钢生产中重量最大的)FX107型钢锭的吹氧试验,并对成品钢板的质量作了监定(试验D).在另两组试验(试验B和H)中,研究了在钢锭模内加鉄板(中板,薄板)冷却对于钢3钢锭内的偏析的影响.试验H中还包括了向钢液表面(而不是象以前作的插入钢液)吹压缩空气的试验.     

钢锭凝固过程温度场数值模拟

本研究采用大型商业软件MSC.Marc建立了38t钢锭凝固传热数学模型,模型中的钢热物性参数是通过钢凝固过程微观偏析模型预测钢锭凝固过程相的变化规律,并根据钢锭凝固过程钢热物性参数与相组成之间的关系式来确定.随后采用红外测温试验验证了钢锭凝固传热数学模型,并模拟了钢锭凝固过程温度场变化规律以及不同浇注温度和冒口保温条件对钢锭凝固过程的影响.结果表明:钢锭凝固过程由钢锭底部向冒口逐渐凝固,随着钢锭冒口发热剂的加入,钢锭凝固末期,最后凝固区域逐渐从无发热剂情况时位于钢锭本体向冒口区域移动.38t钢锭4125V2钢可采用向浇注后冒口加入200 mm厚发热剂增强钢锭凝固末期钢液补缩能力,脱模时间为浇注后12.5 h.     

铸造凝固过程宏观偏析数值模拟研究

宏观偏析普遍存在于铸造合金凝固过程中,严重影响了材料的使用性能。本文利用宏观偏析数学模型,分别对53 t钢锭和500 t铸件宏观偏析进行数值模拟研究。模型考虑了凝固收缩与等轴晶沉降,模拟结果和实验结果吻合较好。     

留希令·布尔巴赫厂直径2300毫米大型锻造钢锭的电渣重熔工艺现状

经研究了6年之后,125吨以内电渣锭生产的冶金和工艺技术问题已得到解决。本报告叙述了有关直径2300毫米电渣锭生产的最新成果。金属熔池中的氢含量与电极中的同样低,并用一种新的脱氧技术可得到低于0.010%的含铝量而不恶化所希望的金属——熔渣间的反应。直径2300毫米电渣锭证明整个横截面上是定向凝固的,钢锭没有宏观偏析,显微偏析也比普通锭低,氧化物夹杂的数量少,尺寸小并且均布于整个截面上。锻件超声波探伤结果表明无缺陷,机械性能极好。至于重160吨钢锭的生产有进一步研究的必要。这种研究必须增大锻造车间的操作起吊能力。