GH4033合金保护气氛电渣重熔Al、Ti含量控制

利用抚顺特钢股份有限公司从德国ALD公司新引进的6 t保护气氛电渣炉重熔GH4033合金,根据电渣重熔过程时Al、Ti元素的变化情况,积累大量数据,分析其在电渣重熔过程中的烧损机理,试验结果表明,母材电极棒Ti的质量分数控制在2.60%～2.75%范围内,Al的质量分数控制在0.90%～1.00%范围内,也就是电极Ti/Al比控制在2.8左右,有助于减少电渣重熔过程中Ti元素烧损;采用CaF2、Al2O3、CaO、MgO组成的四元渣系,可降低Ti元素烧损;根据母电极中Ti含量,渣中加入总渣量3.4%左右的TiO2粉可更好地控制Ti元素烧损,头尾偏差可控制在0.2%以内。     

高温镍基合金电渣重熔过程中的Al、Ti成分控制

电渣重熔过程中Al和Ti的氧化导致电渣锭轴向成分不均匀,从而对电渣锭的耐腐蚀性能和力学性能产生不利影响。为了控制电渣铸锭中Al和Ti含量的均匀性,需要明确高温电渣重熔过程中Al和Ti含量的变化,并通过优化渣体系比例和冶炼条件来减少合金中Al和Ti的氧化。在现有文献的基础上,以CaF₂-CaO-Al₂O₃-MgO-TiO₂这一低氟渣系和Incoloy825合金为例,综述了电渣重熔过程中Al和Ti元素控制的研究现状。应用离子与分子共存理论（IMCT）,结合FactSage软件,总结了渣的热力学和动力学研究方法。讨论了温度和渣成分对合金中平衡Al、Ti含量的影响。基于膜渗透理论,提出了预测合金中Al和Ti含量的动力学模型,得到了电渣过程中Al和Ti含量随时间变化的数学方程式以及渣-金属反应速率的限制方法。确定电渣重熔Incoloy825合金时TiO₂的最佳添加量约为10％。用IMCT和FactSage对渣-金平衡实验结果进行了比较和分析。FactSage计算结果比IMCT计算结果更准确。TiO₂含量越高,计算结果与实验结果之间的偏差越小。     

高温合金中钛对ESR锭表面成形性的影响

本文研究了高温合金中钛对电渣重熔锭表面成形性的影响 ,分析了高温合金的化学成分、重熔工艺及电渣的成分和特性对电渣重熔高温合金锭表面缺陷的影响 ,提出了解决ESR高温合金锭表面缺陷的对策 ,采用这些对策就能避免含Ti高温合金锭产生表面缺陷。     

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Al,Ti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Al倾向比绝缘时大。炉口电压增加,渣面温度升高,Ti烧损量加大。试验条件下,电压增加1V,Ti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=ae~(B/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。锭表面质量可用重熔过程中渣皮厚度的变化来衡量。渣皮厚度δ=B/(1nt_l-1na)。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。     

EFFECT OF TEMPERATURE DISTRIBUTION ROUND THE MOLTEN SLAG POOL ON INGOT QUALITY DURING ESR PROCESS OF SUPERALLOY

本文探讨了渣面温度对高温合金电渣重熔过程中Al,Ti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Al倾向比绝缘时大。炉口电压增加,渣面温度升高,Ti烧损量加大。试验条件下,电压增加1V,Ti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=ae~(B/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。锭表面质量可用重熔过程中渣皮厚度的变化来衡量。渣皮厚度δ=B/(1nt_l-1na)。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。     

ZYP40R塑料模具钢电渣重熔工艺实践

介绍了 ZYP40R模具钢的电渣重熔生产工艺.通过电极坯母材原始铝含量控制、电渣重熔时采用返回渣系、重熔过程脱氧剂分阶段加入、全程氩气保护等方式有效保证电渣钢中的铝含量,生产出符合要求的自耗电极及电渣锭.     

炉渣成分变化对电渣重熔过程影响的数值模拟

电渣重熔过程中,炉渣成分会发生连续变化,使渣池、渣壳的热物性参数也处于不断的变化之中。渣池及渣壳热物性参数的变化会影响电渣重熔过程。本文根据重熔过程中渣池、渣壳的变化及炉渣热物性参数变化(导热系数及电导率),对重熔过程的影响进行了模拟。通过与未考虑炉渣成分变化及渣壳、渣池热物性参数变化两种情况的重熔过程比对,揭示了炉渣成分变化对电渣重熔过程温度分布的影响。     

电渣重熔脱磷实验

当电渣重熔使用的电极含磷量高时，需要在电渣重熔时进行脱磷。俄磷的渣系需含钡离子。抚顺钢厂在电渣重熔不锈钢ICr－11NiZWMoV时，电弧炉钢镜的重炮电极（直径200nun）含磷量为0．032％，超过标准小于0．030％的要求。为此进行了电渣重熔脱磷试验。电渣重熔结晶器直径为360mm，锭重900kg。开始脱磷渣系选为：AI。0。8．4kg、ChF。19．6kg、BaCI。10kg（每炉合计为38kg）重熔电压为60～62V，重熔电流为8000～8500A。冶炼5炉，统计平均脱磷率是21．30％。这种法系有很大2大点，即重熔时放出大量棕黄色有刺激性的气体，有损操作工人健…     

重熔渣系对0Cr17Ni4Cu4Nb钢性能的影响

对0Cr17Ni4Cu4Nb钢采用A、B两种重熔渣系进行电渣重熔试验,结果表明,两种渣系电渣重熔均能满足0Cr17Ni4Cu4Nb钢对成分、夹杂物含量、力学性能的要求,但采用B渣系冶炼能显著提高0Cr17Ni4Cu4Nb钢的横向冲击性能,显著改善材料塑性的各向异性,满足叶片用钢缩小纵、横向性能比的高要求.     

电渣重熔过程中脱氧对低铝控制的影响

本文阐述了在工业生产条件下,特别是200t级大型电渣炉重熔过程中脱氧对低Al(Al≤0.010%)控制的影响。文中指出,在正常的电渣重熔过程中,低Al控制与脱氧剂种类、渣中FeO含量和自耗电极中的Si/Al值没有明显关系。采用特殊的电渣重熔技术重熔,是控制低Al的关键。     

大型电渣重熔值得注意的几个问题

大型电渣重熔作为生产100 t以上直至300 t重大锻件用巨型钢锭的理想方法,正在被更多的人们所关注.本文回顾了电渣重熔的大型化缘起和发展.根据200 t级电渣炉的实践经验,讨论了大型电渣重熔一些值得注意的问题,如设备与工艺,特大电流短网,低氢控制,均匀性控制等.     

核反应堆堆芯用HEA304电渣锭的试制

HEA304钢电渣重熔后易出现碳、氮含量及晶粒度超标。经过对电渣重熔渣系及电渣工艺的摸索试验,确定电渣重熔渣系及工艺要点,生产出优质的核材用HEA304锻件。     

200t级电渣炉的技术特点和产品评价

上海重型机器厂的 2 0 0t级电渣炉 ,是目前世界上最大的电渣炉 ,本文简述了其设备、工艺特点及主要产品性能。指出 ,该 2 0 0t级电渣炉能生产 2 40t重的电渣锭 ,可用于生产 2 0 0t重的大锻件。如果更换成 3 .3m的结晶器 ,则能生产 3 0 0t重的电渣锭 ,可用于生产 2 5 0t重的大锻件。具有参与承制百万千瓦级核电、火电和两千吨级石油裂化加氢反应器锻件的能力     

冶炼工艺对0Cr15Ni25WMoTi2NbAl合金力学性能的影响

研究了真空感应 电渣和非真空感应 电渣两种工艺冶炼的0Cr1 5Ni2 5WMoTi2NbAl合金的杂质元素含量、组织与性能。因真空感应冶炼过程中晶界偏聚元素Pb得到了有效挥发 ,减轻了晶界的弱化效应 ,因而该合金中高温塑性、持久强度均不同程度提高。随着中温形变速率的降低 (拉伸、大应力持久、小应力持久 ) ,两工艺合金的晶界弱化效应加剧。未发现两者的基本组织以及晶界沉淀相的种类、数量、形貌和分布有明显差异。     

Effect of vibrating electrode on temperature profiles,fluid flow,and pool shape in ESR system based on a comprehensive coupled model

The vibrating electrode method was proposed in the electro-slag remelting(ESR) process in this paper,and the effect of vibrating electrode on the solidification structure of ingot was studied.A transient threedimensional(3D) coupled mathematical model was established to simulate the electromagnetic phenomenon,fluid flow as well as pool shape in the ESR process with the vibrating electrode.The finite element volume method is developed to solve the electromagnetic field using ANSYS mechanical APDL software.Moreover,the electromagnetic force and Joule heating are interpolated as the source term of the momentum and energy equations.The multi-physical fields have been investigated and compared between the traditional electrode and the vibrating electrode in the ESR process.The results show that the drop process of metal droplets with the traditional electrode is scattered randomly.However,the drop process of metal droplets with the vibrating electrode is periodic.The highest temperature of slag layer with the vibrating electrode is higher than that with the traditional electrode,which can increase the melting rate due to the enhanced heat transfer in the vicinity of the electrode tip.The results also show that when the amplitude and frequency of the vibrating electrode increase,the cycle of drop process of metal droplets decreases significantly.     

电渣重熔超低硫大型钢锭

生产超低硫大钢锭技术的开发被认为是最近十年左右炼钢的主要进展[1]。本研究充分发挥电渣冶金的强制脱硫优势,开发了重熔百吨以上锻件用大型电渣锭获得超低硫(≤0.0020％)的电渣重熔技术。将其应用于200t电渣炉,迄今已连续生产不同钢种90～180t重的电渣锭数十根,最大锻件约130t。所有产品中的硫含量都不超过0.0020％,部分产品低达0.0005％。应用所开发的超低硫技术,不会使生产成本增加。     

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。     

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。     

CHANGES IN COMPOSITION DURING A. C. ESR——Ⅰ. Theoretical Development

本文以低碳低合金钢为例,考察了电渣重熔反应体系的总的化学行为,基于渗透理论和薄膜理论,提出了一个新的电渣重熔过程化学反应及传质模型。理论上说,该模型可适用于任何钢和合金的电渣重熔过程,可更精确地估算熔渣和金属两相内的成分变化。对该理论模型作了求解,讨论和确定了模型各参数。     

68t加氢反应器电渣锭质量问题分析

炉号13ESR032加氢反应器电渣锭在电渣重熔过程中出现炉口冒黄烟,渣变黑,渣由还原性变为氧化性。通过分析电渣锭质量问题产生原因,提出解决措施并实施生产改进。改进后的电渣锭成分合格,成功交货。