56t～79t加氢反应器用电渣锭批量生产

加氢反应器是石油加氢裂化装置的心脏设备。利用多个炉号多根电极以小拼大的电渣重熔法,生产了12个56 t~79 t加氢反应器锻件用电渣锭。电渣锭氢含量0.000 2%,锭高方向成分均匀,电渣锭的顶部和底部均可利用,且性能优异。     

MC3电渣重熔过程中的残余应力分析及电渣工艺优化

运用电渣重熔过程中应力场分布理论,对10 t MC3电渣锭从电渣重熔、电渣锭退火及锻前热处理几个方面进行应力状态分析。并通过一次电渣锭锻前断裂事故分析,对10 t MC3电渣锭的电渣重熔、锻前热处理等几个方面提出了工艺改进措施,在生产实践中取得良好效果。     

超低碳控氮奥氏体不锈钢电渣重熔工艺实践

采用EBT→LF→VOD→ESR冶炼工艺方案,完成2个炉次,直径1100 mm超低碳控氮奥氏体不锈钢F316电渣锭的工艺试验,结果表明:电渣锭化学元素均匀,纯净度高,能满足核电超低碳控氮奥氏体不锈钢的制造需求.     

锻钢冷轧辊工作层夹渣缺陷研究及工艺实践

通过对冷轧辊工作层无损检测缺陷进行扫描电镜定性,并追溯同炉次电极锭和电渣锭,对实物进行解剖扫描电镜分析,缺陷初步定性为保护渣硅酸盐类非金属夹渣。通过理论分析和现场管理查找影响质量问题的关键环节,并制定有效措施,使冷轧辊工作层无损检测缺陷得到显著改善。     

一种生产同材质电渣引锭板的模具设计探讨

根据大型真空感应熔炼炉生产中所用锭模的相关特性及电渣重熔工序对引锭板的要求,设计出一种模具及耐材,可在浇注真空电极棒的同时,浇注出符合电渣重熔相关要求的电渣引锭板。实践表明:用此方法设计出的模具与耐材生产的引锭板表面光整,成分与真空锭一致,符合电渣重熔过程的使用要求;同时省时省力,避免了电渣重熔后电渣锭底部切除过多的问题,降低了生产成本。     

磁控电渣重熔对LD冷作模具钢电渣锭组织及性能的影响

研究了横向稳恒磁场对磁控电渣重熔LD冷作模具钢微观组织和力学性能的影响,分析了电渣锭的碳化物微观形貌、冲击韧性和维氏硬度的变化。研究结果表明:在电渣重熔过程中施加横向稳恒磁场能够有效地细化电渣锭凝固组织,减小碳化物的尺寸以及提升电渣锭的维氏硬度,从而提升电渣产品的质量。     

新型抽锭电渣重熔冷却过程的多物理场耦合模拟

针对新型抽锭电渣重熔工艺,基于金属-热-力多物理场耦合理论框架,建立了抽锭冷却过程的数值分析模型,讨论了尺寸为120 mm电渣锭在冷却过程中的温度场、组织场和应力场的演变规律。研究表明:电渣锭在冷却过程中,心部和中部冷却速度最快可达到3~4℃/s,温度梯度保持在10~12℃/mm之间,表面温度变化剧烈且出现返温现象,最大冷却速度可达14.5℃/s;在抽锭过程中,电渣锭表面、中部和心部的应力整体上呈现上升趋势,电渣锭最大应力不超过1 200 MPa。模拟结果和实测值吻合,表明本文建立的数值分析模型能较好地反映新型抽锭电渣重熔的冷却过程,可用于指导生产实际。     

大直径抽锭式电渣重熔针对模具钢的技术研究

对本公司近期抽锭式结晶器所生产的大直径电渣锭所展开的技术研究进行了总结。抽锭式结晶器生产电渣锭,生产过程中抽锭过程、换坯过程都存在着较大的漏渣、流钢风险,故渣系的选择至关重要,且由于大锭型冶炼时间较长,渣系的改变、渣量的损失都对冶炼过程控制产生影响。此类抽锭式结晶器工艺所选择的熔速、充填比、交换电极坯工艺等,都对冶炼过程产生着影响。     

汽轮机低压转子用75t电渣锭生产

通过采用低H、低Al控制技术,成功生产了两根汽轮机低压转子用75 t电渣锭。电渣锭底部成型良好,表面光洁,无渣沟,顶部补缩平整密实。     

28.4t 1Mn18Cr18N护环电渣锭生产

根据1Mn18Cr18N钢特点,通过精心制备电极及控制电渣重熔过程,成功生产了重达28.4 t的护环电渣锭。电渣锭表面质量优良,底部成型良好,顶部补缩密实平整。     

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。     

53 t 12%Cr超超临界转子电渣锭研制

利用自主研发的130 t电渣炉,结合对12%Cr材料的认识和巨型高品质电渣锭的生产经验,制定了技术方案,生产了53 t 12%Cr超超临界转子电渣锭,在氩气保护、渣系和脱氧制度等关键技术方面积累了经验。     

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.     

灰铸铁电渣重熔过程石墨球化现象的研究

实验证明,采用高Ｓｉ含量铸铁自耗电极和含稀土氧化物的ＣａＦ２基熔渣,在直流反极性电渣重熔条件下,可制得球墨铸铁,铸铁中石墨球化现象是铁水经电化学变质处理的结果,熔渣中Ｍｇ１Ｃｅ阳离子在渣－金界面阴极区被还原进入铁水熔池,起到球化剂的作用,提高阳极区自耗电极中的Ｓｉ含量,可以抑制渣中Ｆｅ阳离子的形成,有助于上述电池化学还原反应的进行,这对建立新的冶金工艺技术有一定意义。     

MASS-TRANSFER MODEL ANALYSIS OF ESR PROCESS ON INDUSTRIAL UNIT

利用我们提出的电渣过程化学反应和传质模型,对R6chling-Burbach公司直径为2300mm的100t Cr-Mo-V透平转子钢锭电渣重熔过程作了放大估计和模拟.所得结果表明,由该模型估计的重熔过程中锭子和渣相成分的变化与实际结果非常相吻,也与实验室重熔过程中用Ca和Al脱氧的观测结果相符.该模型可望为实际重熔过程中的成分控制提供依据。     

Effects of electrode configuration on electroslag remelting process of M2 high-speed steel ingot

The electrode configuration determines the thermophysical field during the electroslag remelting(ESR) process and affects the final microstructure of the ingot. In this work, ingot with a diameter of 400 mm was prepared with two electrode configuration modes of single power ESR process, namely one electrode(OE) and two series-connected electrodes(TSCE). Finite element simulation was employed to calculate the electromagnetic field, flow field and temperature field of the ESR system. The results show that the temperature of the slag pool and the metal pool of the TSCE process is lower and more uniform than that of the OE process.The calculated temperature distribution of the ingot could be indirectly verified from the shape of the metal pool by the experiment. The experimental results show that the depth of the metal pool in the OE ingot is about 160 mm, while the depth of the TSCE ingot is nearly 40 mm shallower than that of the OE ingot. Microstructural comparisons indicate that coarse eutectic carbides are formed in the center of the OE ingot, whereas more even eutectic carbides appear in the center of the TSCE ingot. In general, compared with the OE process, the TSCE process is preferred to remelt high speed steel ingots.     

电渣重熔体系内磁场的数学模拟

基于Ｍａｘｗｅｌｌ方程组及有关的电磁场理论，提出了更切合实际情况的电渣重熔体系内磁场的数学模型，并应用于结晶器直径２００ｍｍ的实验室重熔装置．对直径７６ｍｍ低碳低合金钢电极的重熔过程（３０００Ａ（有效值），ＣａＦ２＋３０ｍａｓｓ％Ａｌ２Ｏ３＋２０ｍａｓｓ％ＣａＯ渣系），结果表明，磁场强度的幅模在电极内沿端部锥体形成方向不断增大，至接近锥顶处达最大值，约为２．６×１０４Ａ／ｍ，此后在渣池、锭子熔池、液固两相区和固态锭子内沿轴向向下逐渐减小；沿半径方向，在电极和渣池内呈现一峰值，在液、固金属区内则单调增大至边界条件限定值．对在直径１４０ｍｍ的结晶器中以直径８０ｍｍ的电极和ＣａＦ２＋ＣａＯ＋Ａｌ２Ｏ３＋ＭｇＯ渣系生产高速钢（Ｍ２）锭的过程，以该模型估计的重熔体系渣池和金属熔池内磁场强度（幅模）的大小和分布与实测结果较相吻合．该模型可作为研究电渣重熔体系内熔体流动，传热和传质过程的基础．     

三相电极电渣重熔系统中的磁流体流动和传热分析

建立了三相电极电渣重熔的全耦合三维非稳态模型,研究了电渣炉内的电磁现象、两相流动、传热以及凝固现象。其结果表明:大量的电流流经金属熔滴和熔渣,极少数的电流流经凝固锭。焦耳热功率密度的最大值出现在电极周围和金属熔滴中。高温区位于渣池上部的中心,渣池的平均温度随电流的增大而升高。金属熔池为扁平的U形轮廓,当电流升高时熔池加深并且加宽。     

数值模拟电极缩孔对IN718合金电渣重熔过程的影响

利用自主开发的ESR过程仿真软件,针对直径430 mm的IN718合金铸锭,通过设计不同形状尺寸的电极缩孔,进行电渣重熔过程的数值模拟计算和分析。结果表明,基于电磁场、流场和温度场等多物理场耦合计算自主开发的ESR数学模型及仿真软件,可以用于ESR冶炼全过程数值模拟,模型计算的熔池形状和深度、二次枝晶臂间距分布规律与实际剖锭分析结果接近。电极中存在缩孔改变了电极与渣池的接触面积,从而显著影响渣池的焦耳热和电磁力分布,而缩孔沿电极轴向尺寸的变化对二者分布的影响则很少。在恒熔速条件下,当缩孔半径小于0.025 m时,缩孔对熔炼过程几乎没有影响;当缩孔尺寸继续增大时,渣池温度场和流场发生明显改变,渣池温度逐步升高,中心向下流速相对减弱;电极缩孔尺寸变化对熔池温度场及两相区尺寸影响不明显。缩孔半径尺寸对电流和功率等熔炼参数的影响呈非线性关系,临界变化值约为0.05 m,当缩孔半径低于临界值时,对电流和功率等影响较小;高于临界值时,随着缩孔半径增加,电流和功率显著增加,并且增速不断加快。从工艺过程控制稳定性角度而言,该尺寸电极缩孔半径应控制在0.05 m以下。