Refining Complexly Alloyed Molten Nickel from Sulfur Impurity to Less than 1 Ppm During Vacuum Melting

Metallurgist - The possibility is established of reducing the sulfur content in cast nickel superalloys to less than 1 ppm (0.0001 wt.%) with addition to alloys of an increased amount of rare earth...     

300 kg真空感应炉熔炼08Cr9CoMo钢的氧含量研究

采用MgO坩埚真空感应熔炼08Cr9CoMo钢,纯铁经除锈与其他合金烘烤后按照0.06%C、1.3%Co、9.0%Cr、1.5%Mo、0.02%La-Ce,余量为铁配料,真空度≤10 Pa通电,熔化期控制真空度25~30 Pa,精炼期控制温度1600 ℃和真空度10 Pa,精炼20 min,出钢前添加0.02%稀土,最终分析结果为0.022%C,0.002 8%O。通过热力学计算了真空下碳脱氧能力,随着真空度的降低碳脱氧能力显著增强,热力学计算分析了MgO坩埚供氧与真空度的关系,真空度低于25 Pa后坩埚分解供氧更显著,当MgO坩埚分解供氧速率等于碳脱氧速率时钢液达到最低氧含量。     

真空感应熔炼过程炉衬材料向钢液供氧现象的研究

通过50kg镁砂坩埚和25kg氧化钙砂坩埚真空感应炉进行了真空熔炼过程炉衬耐火材料向钢液供氧试验，以研究炉衬耐火材料向钢液供氧的基本规律和影响炉衬向钢液供氧的主要因素。试验结果表明，在超低氧范围内对钢液进行深度脱氧时，避免炉衬分解对钢液供氧是进一步脱氧的关键；在0．5～10Pa的真空下，随真空度和熔池钢水温度升高，炉衬分解向熔池供氧增加，并且钢中最终氧含量随钢液碳烧损量的增加而增加；镁砂炉衬向钢液的供氧量大于氧化钙炉衬向钢液的供氧量。     

真空感应炉坩埚材质对镍基合金Inconel 690氧硫含量的影响

研究和分析了200 kg和500 kg真空感应炉镁质（/%:97.60MgO、1.34CaO）、钙质（/%:98.70CaO、0.55MgO）和铝镁质（/%:85.57Al₂O₃、11.36MgO、2.47CaO）坩埚对所熔炼的Inconel 690镍基合金（/%:0.01～0.03C、27.0～31.0Cr、7.0～11.0Fe）中氧、硫含量的影响。结果表明,铝镁质坩埚冶炼的合金中氧含量最低,为（10～15）×10^-6[O]和（50～60）×10^-6[S];CaO坩埚冶炼的合金中硫含量最低,为10×10^-6[S]和（27～48）×10^-6[O];MgO坩埚冶炼的合金中氧、硫含量较高,为（50～60）×10^-6[S]和（24～35）×10^-6[O]。     

钢真空感应熔炼过程痕量元素挥发的动力学

研究了镍铬钼钢中痕量元素在真空感应熔炼过程中挥发的动力学,给出了确定挥发元素在气相边界层扩散传质系数的方法,提出了挥发元素在液/气界面挥发反应的速率常数计算公式。试验及计算结果表明,Sn、As在钢的真空感应熔炼过程中的挥发过程受液相边界层中的扩散及液/气界面挥发反应混合控制,K₂₃值均在10^-3~10^-2cm/s数量级。Sn、As在液/气界面的挥发反应可能包括元素自身的挥发及其氧化物的挥发反应。     

Mass Transfer of Phosphorus in Silicon Melts Under Vacuum Induction Refining

An experimental investigation into the mass transfer of phosphorus in molten silicon under vacuum induction refining has been carried out. In a pilot-scale experiment, in the temperature range 1773 K (1500 °C) to 1873 K (1600 °C) and a vacuum of 0.1 to 0.035 Pa smelting for 7200 seconds (2 hours), phosphorus is decreased from 15 ppmw to 0.08 ppmw, which achieved the target for solar-grade silicon of less than 0.1 ppmw. Lab-scale experiments are used to determine the effects of vacuum, refining time, and temperature on the rate of mass transfer of phosphorus during vacuum refining. Hardly any phosphorus was removed when the vacuum pressure is greater than 100 Pa. Mass-transfer coefficients are nearly independent of pressure at 1783 K (1510 °C) when pressures are below 0.1 Pa and are highly correlated with vacuum pressures above 0.1 Pa. A model of vacuum refining of inductively stirred silicon melts is discussed to explain the transfer path of phosphorus out of the melt.     

真空感应炉熔炼过程供电制度的优化

通过对3～6t真空感应炉熔炼过程的能量需求与损失的系统分析与计算，利用热电平衡规律，推导得出真空感应熔炼过程能量平衡模型，并提出各熔炼阶段合理的电能供给制度。采用优化的供电制度在3～6t真空感应炉中通过所冶炼的38炉300M钢(％：0．4C，1．10Mn，1．64Si，0．29Co，1．85Ni，0．4Mo)的结果可得，冶炼电耗降低41 kWh／t，生产效率提高8．3％，Mn收得率提高1．6％，Cr收得率提高0．25％，并提高了坩埚使用寿命。     

Evolution of Tantalum Content During Vacuum Induction Melting and Electroslag Remelting of a Novel Martensitic Steel

Metallurgical and Materials Transactions B - The need for materials with superior thermal and mechanical properties while mitigating cost increases interest in new complex alloy compositions which...     

一种真空炼钢坩锅感应炉的设计实践

某研究院中试室于2004年引进了一台500kg多功能的真空感应炉,其装备技术水平达到了国际领先.为了保障感应炉坩锅大修时不影响炼钢研究工作,通过对真空感应炉系统的消化,自主设计研发了备用真空炉坩锅.经过非真空和真空状态下的运行考核,备用坩锅的技术性能指标良好,达到了预期目标.其真空感应炉系统的关键技术指标及考核措施对于自主设计制造真空炉坩锅具有很好借鉴作用.     

大型真空感应熔炼炉VIDP的发展

VIDP炉(Vacuum Induction Degassing and Pouring Furnace)的熔炼室体积比同等容量常规VIM炉(Vacuum Induction Melting Furnace)小,缩短了抽真空时间和熔炼周期。小体积熔炼室便于温度压力控制、回收易挥发元素和准确控制合金成分。较长的流道也是VIDP炉的重要部件,具有精炼功能。VIDP炉的模块化设计和装配,可连接各种浇注设备,包括常规锭浇注,电极浇注或连铸。     

Behavior of Rare-Earth Metals in Vacuum Melting and Directional Solidification of Nickel Superalloys

The interaction of the nickel melt containing REMs (Y, Ce, and La) with the ceramic material of a melting crucible (Al₂O₃, MgO ? Al₂O₃, Y₂O₃) during vacuum melting and with a mold (Al₂O₃) during directional solidification of has been detected experimentally. The REM concentration in a metal decreases as a result of holding of an REM-containing melt in a ceramic crucible or a mold. This should be taken into account to achieve the optimal required REM content in alloys.     

真空感应熔炼速凝炉倾动控制系统分析

文章自倾动控制工艺开始,从倾动控制系统的控制原理硬件设计(包括倾动执行机构、倾动控制器硬件设计)、软件设计两个方面,分析了熔炼炉倾动控制系统的设计及原理。通过对倾动控制原理、浇注曲线设计的研究,为设备实现自动化改造优化铸片金相结构、提高产品厚度一致性起到了积极的促进作用。     

3t和6t真空感应炉冶炼工艺实践

3ｔ和6ｔ半连续真空感应炉,是抚顺钢厂从德国海拉斯公司引进的。1982年8月试生产,它是我国目前较先进的真空熔炼设备。十多年来,冶炼过高温合金、精密合金、超低碳不锈钢、超高强度钢等8大钢类共50余种钢号,为我国宇航、军工、化工等工业部门提供了1万余ｔ优质钢。1　冶炼操作工艺程序炉子基本参数如下:炉子最大容量3ｔ和6ｔ;最大功率1800ｋＶＡ;熔化速度1500ｋｇｈ;极限真空度0.1Ｐａ;冶炼频率150Ｈｚ;搅拌频率50Ｈｚ;坩埚直径3ｔ炉760ｍｍ,6ｔ炉955ｍｍ。冶炼操作工艺程序见表1。1.1　熔化期　　熔化期是使炉料熔化并初步达到合金化。同时…     

Investigation and Development of Technological Parameters for the Vacuum Melting of Corrosion-Resistant Refractory Nickel Alloys

Metallurgist - We perform investigations aimed at the development of the main technological parameters of melting of high-chromium corrosion-resistant refractory nickel alloys in vacuum induction...     

真空感应熔炼过程中微量Bi的挥发

研究表明,实验条件下向钢液中加入纯铋时铋的收得率为7.54%.钢液中铋的挥发过程受液/气界面的挥发反应及液相边界层中的扩散混合控制,其传质系数K₂₃在10^-2cm/s数量级;实验得出了K₂₃值及钢液中铋浓度的经验计算公式;还探讨了熔渣覆盖对钢液中铋挥发的影响.     

真空感应熔炼法制备Mg-Sr中间合金的研究

采用真空感应炉熔化、精炼和无氧化重力铸造工艺制备Mg-Sr中间合金,并用成分分析、SEM(+EDS)和XRD表征其微观组织结构。结果表明,用真空感应炉熔炼的Mg-Sr中间合金在电磁搅拌的作用下成分均匀,合金的基体组织除α-Mg外,主要由Mg_(17)Sr_2相组成。     

真空熔炼参数对MCrAlY合金及粉末中Y残余含量的影响研究

本文通过真空熔炼和真空雾化工艺制备了MCr Al Y合金铸锭及粉末,研究了真空熔炼过程中保护气压力和保温时间对MCr Al Y合金铸锭中Y的收得率的影响以及上述两种工艺在不同Y配入量下Y的残余含量的变化。结果表明,真空熔炼过程中Y的收得率随保护气体压力和保温时间的增加而减小;Y在真空雾化工艺的雾化过程中损失较小,两种工艺在相同的Y配入量下具有接近的Y残余含量。     

齿轮钢中非金属夹杂物控制技术研究

为了降低钢的T[O]含量和生成较低熔点的非金属夹杂物以改善合金结构钢的抗疲劳破坏性能,在炉外精炼中采用了高碱度和高Al2O3含量的渣系.研究发现LF和RH精炼结束时钢液T[O]含量均随炉渣碱度增加而降低,在炉渣Al2O3含量低于25%时,T[O]随炉渣Al2O3含量减少而降低,而当炉渣Al2O3超过25%后,T[O]则随炉渣Al2O3含量增加而降低.精炼过程钢液中夹杂物按"Al2O3系夹杂物→MgO-Al2O3系夹杂物→CaO-MgO-Al2O3系夹杂物"顺序发生转变,其中MgO-Al2O3系夹杂物向CaO-MgO-Al2O3系夹杂物的转变是由外向内逐步进行的,转变速度相对较慢,因而致使LF结束时钢中仍存在许多尚未转变的Mgo-Al2O3系夹杂物.钢液T[O]对夹杂物转变有显著影响,降低T[O]含量有利于生成较低熔点的CaO-MgO-Al2O3系夹杂物.     

真空感应炉冶炼含氮不锈钢的合金增氮工艺

试验研究了200 kg真空感应炉冶炼含氮不锈钢Cr13(0.04%～0.06%N)、Cr23Ni19(0.22%～0.28% N)和Cr22Ni9(0.15%～0.19%N)时,在(0.1～0.6)×10⁵Pa氩气或氮气下加氮化铬(56.2%Cr、7.33%N)增氮工艺。结果表明,在氮气保护下加氮化合金,氮回收率为80%以上;在氩气保护下加氮化合金,氮回收率仅为10%。提高炉内氮气压力,控制合适的加入温度,加入小粒度氮化铬,氮的回收率可达100%。