电渣重熔过程中氧含量的控制

电渣重熔钢锭中的氧主要来源于自耗电极中的原始氧、在电极制造和重熔时渣池上方电极表面生成的氧化铁皮、渣料带入的不稳定氧化物和电渣重熔过程中气氛中的氧,为了有效地控制电渣锭中的氧含量,必须使用复合脱氧剂对自耗电极进行终脱氧,对自耗电极表面进行处理,严格控制渣中不稳定氧化物的含量,以及降低电渣重熔过程中气氛中的氧分压.     

电渣重熔过程中渣成分变化的研究

采用热重-差热分析法对AH6(70%CaF₂)、M-1(42%CaF₂)、L-3(15%CaF₂)和F-2(无CaF₂)4种重熔渣进行热重-差热分析,利用X-射线衍射(XRD)技术对高温熔炼渣结构进行检测。结果表明,CaF₂与渣中其他氧化物发生反应生成的氟化物气体导致渣系失重,并造成初始渣成分和终点渣池的渣成分存在明显差异;随初始渣CaF₂含量的增加,氟化物失重率增大,1 500℃时AH-6、M-1、L-3和F-2渣的失重率分别为11.92%、7.84%、4.87%和0.38%。XRD检测高温熔炼渣发现渣池中出现结构复杂、熔点较高的2CaO·SiO₂(2 130℃)、3Al₂O₃·2SiO₂(1 750℃)、CaO·6Al₂O₃(1860℃)和11CaO·7Al₂O₃·CaF₂(1577℃)等物质,导致渣皮形成过程中发生成分偏析,使电渣重熔全过程中渣池的化学组成和渣壳相组成无法始终保持恒定。      

电渣重熔过程中氢含量的控制

 电渣重熔钢锭中的氢主要来源于自耗电极中的原始氢、电渣重熔用渣料带入的水分及其水合物和电渣重熔过程中气氛中的水分,所以为了有效地控制电渣锭中的氢含量,必须对制造自耗电极的原始钢水进行脱气处理,严格烘烤电渣重熔用渣料以及降低电渣重熔过程中气氛中的水分压。     

电渣重熔过程中氢行为的分析及控制

分析了电渣重熔过程中氢的行为,分别讨论了大气湿度、渣中的水分、电极的w(H)及炉渣成分对铸锭中氢行为的影响,提出了相应的控制措施.     

电渣重熔用五元高氟渣高温挥发机制

 为探究高温过程电渣组元挥发机理,以电渣重熔用高氟渣CaF2 CaO SiO2 Al2O3 MgO五元渣系为基础研究炉渣高温挥发机制,通过FactSage理论计算、热重及高温质谱检测,结合1 000～1 500 ℃高温焙烧试验以及XRF检测与SEM物相观察,对炉渣加热过程成分及物相变化进行了研究。结果表明,温度为550～800 ℃时,CaF2与SiO2反应生成SiF4气体;温度为800～1 200 ℃时,CaF2与MgO反应生成MgF2气体,同时与少量Al2O3反应生成AlF3气体;温度为1 200～1 500 ℃时,挥发分主要为CaF2及少量AlF3。在高温区(1 000～1 400 ℃),晶体主要为二铝酸钙和和少量枪晶石;当温度达到1 500 ℃,晶体主要为枪晶石结构,为探究高温过程电渣组元挥发机理以及电渣制备工艺的优化提供参考。     

电渣重熔高速钢的研究

为了降低高速钢电渣重熔的电耗,通过采用两种不同电阻率的渣系进行电渣重熔W6MoSCr4V2实验,研究了渣系对W6MoSCr4V2的质量和重熔电耗的影响。结果证明：采用高电阻率的渣系,可以降低电耗、提高生产率和产品质量。     

高速钢电渣重熔过程脱硫模型

本文基于冶金过程传输理论并利用有关冶金参数提出W_9M_o_3Cr_4V高速钢电渣重熔脱S反应的数学模型,最终导出系时间显函数的脱S速率式。经对模型验证表明,由该模型估算的钢液及熔渣的脱S量和脱S速率与实际电渣重熔过程相符合。     

电渣重熔炉电极熔化速度对重熔过程的影响

建立了重熔钢锭的数学模型,确定了材料的物理边界条件,采用有限差分法对电渣重熔钢锭凝固过程的非稳态模型进行了求解,研究了电极熔化速度与准稳态熔池深度的关系.     

CaF2-Al2O3-CaO渣系电渣重熔过程形成的渣皮结构及成分

分析了9.5 t热作模钢H13重熔锭在380 kg 60CaF₂-30Al₂O₃-10CaO三元渣的重熔过程中渣头和渣皮的结构和成分。结果表明,电渣锭生产过程的渣皮呈现明显的分层结构,自外侧向内,依次为急冷层、氧化铝析出层和内部返熔层;渣头中CaF₂含量普遍低于初渣值,而渣皮中CaF₂含量高于初渣值;铝氧化物在渣头外缘比重最高;重熔后渣的氧含量明显高于初渣。     

电渣重熔技术在中国的应用和发展

中国电渣冶金起步于１９５８年,至今,全国所有特殊钢厂都建立了电渣重熔车间,拥有工业电渣炉８６台,年生产能力１０万ｔ,产品包括估质合金 与超级合金２４３个牌号。     

气体保护电渣重熔过程氧传递的动力学研究

基于渗透理论建立了气体保护电渣重熔过程渣-钢间氧传递的动力学模型,并在50 kg电渣炉进行模具钢S136(/%:0.39C、0.26Si、0.43Mn、0.020P、0.018S、13.37Cr、0.21Mo、0.34V)的重熔实验,得出渣中FeO含量-0～2.0%(FeO),电极端部钢液中原始氧含量-0～0.010 0%[O],自耗电极半径-40～300 mm和重熔速率-(0.5～5.0)×10^-6 m³/s对熔渣和钢液间传氧速率的影响。结果表明,熔渣中FeO含量-(FeO)存在一个临界值,(FeO)小于此临界值时,氧的传递过程为电极端部钢液向渣中传递;反之,氧的传递过程为渣中FeO向电极端部钢液内传递。随自耗电极半径的增加,钢-渣间传氧速率减小;随着重熔速率和钢液中原始氧含量增加,钢-渣间传氧速率增加。     

调整功率对电渣重熔(ESR)熔池深度的影响

通过Φ10 0× 35 0 (mm)结晶器 16 0kW电渣炉 ,70 %CaF2 +30 %Al2 O3(ANF 6 )重熔渣 ,Φ36mm 4 5钢自耗电极自动送进电渣重熔工艺参数对熔池深度h( 0 ,Y) 影响的实验研究 ,得出熔池深度h( 0 ,Y) =A·e-B Y ,式中A、B为工艺参数的函数 ,Y为重熔锭高度。结果表明 ,调整功率工艺 (电流调整级差ΔI 0 .1～ 0 .2kA)重熔时溶池深度h( 0 ,Y) 明显低于等电流重熔工艺的h( 0 ,Y) 值 ,在采用调整功率的重熔过程中熔池深度变化Δh较小 ,有利于得到均匀的铸态组织     

电渣重熔板锭过程中温度场的动态模拟

根据钢的电渣重熔过程的特点,建立了板锭电渣重熔的非稳态模型,以模拟在不同重熔速度下板锭重熔过程的温度场和分析影响金属熔池深度的因素。模拟结果表明:横截面尺寸400 mm ×2000 mm,20 t板锭重熔过程中,当重熔速度3～5 mm/min时,重熔速度越大,熔池深度越深;当重熔锭的高度达到铸锭厚度的2倍左右时,系统处于准稳定状态,熔池深度不再变化。     

真空电渣重熔炉发展前景的探讨

真空电渣重熔炉是在真空电弧重熔炉和气体保护电渣炉的基础上发展起来的一种冶炼高性能合金的特殊真空重熔冶金装备。真空电渣重熔炉冶炼的钢种和合金有优质合金钢,高温合金,精密合金,耐蚀合金,铝、钛、银等合金。介绍了真空电渣重熔炉的工作原理,冶金特点,比较了真空电弧重熔、普通电渣重熔和真空电渣重熔的钢材的冶炼成本、冶金质量和性能,并讨论了真空电渣重熔炉的应用前景。     

纯铁电渣重熔的碳-硫控制

分析了5t锭纯铁电渣重熔过程增碳和脱硫率低的原因。通过将～70%萤石、～30%氧化铝粉、3%～7%SiO_2、0.05%～0.09%C的原渣系改成65%萤石、25%氧化铝粉、10%生石灰、≤1%SiO_2、≤0.02%C的新渣系,采用1t电渣锭并将结晶器填充比由30%提高到45%、电渣重熔过程向渣中加铝粉等工艺措施,使电渣重熔纯铁的最大增C量由0.067%降至0.001%,平均脱硫率由41%～46%增至53.4%～78.0%,电渣锭碳、硫含量均≤0.003%,满足了超低碳-超低硫纯铁YT01B的质量要求。