电渣重熔过程中渣系对NiCrMoV合金钢电渣锭洁净度的影响

针对NiCrMoV合金钢电渣重熔过程中Ti元素的烧损严重问题,通过实验室实验和热力学计算研究了不同渣系对电渣锭化学成分及夹杂物数量、成分和尺寸分布的影响规律。结果表明,电渣重熔后电渣锭中总氧含量明显增加,由自耗电极的15.1×10^-6增加至(31.3～42.1)×10^-6,夹杂物数密度增加至6.54～15.95个/mm²,而氮含量变化不大;采用渣系70%CaF₂-30%Al₂O₃和55%CaF₂-25%Al₂O₃-17%CaO-3%MgO时,电渣锭中Ti元素的烧损严重,夹杂物以Al₂O₃为主,渣相中添加一定量的TiO₂能较好地控制重熔后Ti的烧损,夹杂物类型主要由Al₂O₃、Al₂O₃-CaO-TiO₂、其他氧化物夹杂...     

渣成分对高温合金0Cr15Ni25Ti2MoAIVB电渣重熔Ti烧损率和钢锭表面质量的影响

试验分析了2．5t电渣炉使用4种成分熔渣重熔0Cr15Ni25Ti2MoAIVB合金时的Ti烧损率。试验结果表明，4种渣系中75％CaF2-15％Al2O3-10％CaO三元提纯渣的Ti烧损率最低，为7．0％，并且避免了70％CaF2-30％Al2O3的二元渣系重熔钢锭表面渣沟等缺陷。     

渣成分对合金0Cr15Ni25Ti2MoAlVB电渣重熔Ti烧损率和钢锭表面质量的影响

试验分析了2．5t电渣炉使用4种成分熔渣重熔0Cr15Ni25Ti2MoAlVB合金时的Ti烧损率。试验结果表明，4种渣系中75％CaF2-15％Al2O3-10％CaO三元提纯渣Ti烧损率最低，为7．0％，并且避免了70％CaF2-30％Al2O3的二元渣系重熔钢锭表面渣沟等缺陷。     

电渣重熔渣系对C-HRA-3耐热合金夹杂物的影响

本文利用10 kg级保护气氛电渣重熔炉，研究了两种电渣重熔渣系对C-HRA-3耐热合金电渣锭夹杂物数量、尺寸、分布规律的影响。结果表明，60%CaF₂-20%Al₂O₃-10%CaO-10%MgO渣系的液相线温度为1 417℃，新型50.4%CaF₂-26.1%Al₂O₃-19.5%CaO-4%MgO渣系的液相线温度为1 324℃，且固液两相区的温度区间较窄，液态熔渣的电阻率高，可实现C-HRA-3合金电渣重熔的高熔速稳定冶炼。两种渣系冶炼的电渣锭中，夹杂物主要包括氧化物、碳氮化物和硫化物等类型，电渣锭边缘位置夹杂物数量与自耗电极相近，电渣锭边缘到中心位置夹杂物数量呈现出逐渐减少的趋势。两种渣系冶炼的电渣锭中，氧化物夹杂的平均尺寸分别为3.019μm和2.341μm。新型渣系冶炼的电渣锭中，沿径向不同位置处，尺寸>3μm的氧化物夹杂数量占比均更小，对C-HRA-3合金大尺寸氧化物夹杂具有更显著的去除效果。     

Fe-20Cr-5Al不锈钢加稀土元素La合金化工艺对La收得率的影响

研究了50kg真空感应炉+电渣重熔工艺冶炼Fe-20Cr-5Al不锈钢(/%:0.004~0.006C,0.18Si,0.08Mn,20.25~20.28Cr,5.06~5.17Al)时的加La合金化方法对La回收率的影响。结果表明,采用真空感应炉熔炼(VIF)Fe-20Cr-5Al母合金+稀土氧化物La₂O₃(/%:50CaF₂-20CaO-30La₂O₃)电渣重熔(ESR)La合金化时,钢中La的平均含量为0.003%,加稀土氧化物电渣重熔La合金化不明显;真空感应炉母合金La合金化(含0.38%La)+70%CaF₂-30%Al₂O₃电渣重熔后钢中平均La含量为0.066%;真空感应炉母合金La合金化(含0.34%La)+50%CaF₂-20%CaO-30%La₂O₃电渣重熔后钢中平均La含量为0.032%,说明含La母合金在电渣重熔过程La烧损较大,但30%Al₂O₃较30%La₂O₃更有利降低母合金在电渣重熔过程中La的烧损。     

氩气保护对电渣重熔气阀钢NCF3015铝钛烧损的影响

气阀钢NCF3015 Φ280 mm×1700 mm电极（/%:0.03～0.08C,13.5～15.5Cr,30～33.5Ni,1.7～2.1Al,2.4～2.9Ti,0.65～0.80Mo,0.65～0.80Nb,0.002～0.006B）经全同轴式惰性气体保护电渣重熔成Φ340 mm0.80 t电渣锭。在使用三元预熔渣70CaF₂-15Al₂O₃-15CaO以熔速为4 kg/min的全氩气保护条件下,试验了气阀钢NCF3015电渣过程中Al、Ti烧损的烧损量及Si的变化情况和脱S率,并阐述了机理。结果表明,Al相对Ti是主要的烧损元素,Al的平均烧损量为-0.071%,Ti的平均烧损量为-0.035%。从底部至顶部Al,Ti的烧损都逐渐减小,与常规电渣重熔烧损率相比,氩气保护对减小Al,Ti的烧损作用显著。Al、Ti的烧损导致重熔初期Si含量略增。该渣系有一定的脱硫效果,平均脱S率36.7%。     

氩气流量、渣系和加Al粉对1Cr21Ni5Ti钢保护气氛重熔锭[Ti]的影响

生产试验了氩气流量（15~45 L/min）,三元（/%:63CaF₂,27Al₂O₃,10CaO）、四元（/%:53CaF₂,22Al₂O₃,20CaO,5MgO）和五元（/%:50CaF₂,22Al₂O₃,20CaO,5MgO,3TiO₂）渣系和重熔过程加Al粉对3 t保护气氛重熔1Cr21Ni5Ti钢锭[/%:0.09~0.14C,≤0.80Mn,≤0.80Si,≤0.025S,≤0.035P,4.8~5.8Ni,20~22Cr,5×（C-0.02~ 0.65Ti]中[Ti]的影响。结果表明,增加氩气流量,采用五元渣系和重熔过程均匀加入Al粉可使重熔锭平均钛的烧损△[Ti]≤0.15%。采用优化工艺在6 t保护气氛电渣炉,填充比0.58,电流12 500~13 500 A,电压40~43 V,,氩气流量30 L/min,重熔1Cr21Ni5Ti钢的结果表明,电渣锭成分稳定,C含量0.090%~0.091%;Ti含量0.46%~0.52%。      

五元精炼渣系熔化温度的研究

利用正交实验的方法对CaO-Al₂O₃-SiO₂-MgO-CaF₂精炼渣的熔点进行了研究。经过方差分析和显著性检验,得出该五元精炼渣系的最佳组成为:25%Al₂O₃、12%CaF₂、7%MgO、R2(CaO/SiO₂)=2.5。并用SPSS软件回归出了可信度高的组分与精炼渣熔化温度之间的数学关系式:T_m=1 451.3-6.25CaF₂-7.36R₂。     

基于挥发影响的CaF2-Al2O3二元相图测定与解析

 为实现对CaF₂-Al₂O₃二元相图做出有效测定与评价,首先利用FactSage软件计算和熔点测试绘制了CaF₂-Al₂O₃二元相图,共晶点成分为10%Al₂O₃-90%CaF₂(质量分数),共晶温度为1 340 ℃。通过热重-差热试验发现,该二元体系升温过程存在明显失重和吸热,温度达到1 500 ℃时,90%CaF₂-10%Al₂O₃的试样失重率可达27%,失重主要是CaF₂挥发,并伴随明显吸热峰。基于失重及挥发反应,对熔点测定过程进行成分修正,得到新的CaF₂-Al₂O₃二元相图,共晶点成分为12%Al₂O₃-88%CaF₂(质量分数),共晶温度为1 340 ℃。最后,通过荧光分析对熔化后的渣样进行成分检测,结果与新的相图基本吻合。研究结果对含易挥发组元炉渣熔点测定及相图的绘制和解析具有参考价值。     

1Cr18Ni9Ti不锈钢1.2 t锭电渣重熔过程[Ti]烧损控制的实践

统计分析了1Cr18Ni9Ti钢1.2 t锭电渣重熔过程母材中的Ti含量-[Ti](0.586%～0.839%Ti)、渣中TiO₂含量(2.1%～4.8%TiO₂)和填充比(0.2～0.4)对[Ti]平均烧损值的影响。结果得出,电渣重熔过程电渣锭下部[Ti]的烧损较上部严重;随母材[Ti]的提高,电渣锭中平均烧损[Ti]降低;随渣中TiO₂含量-(TiO₂)提高,电渣锭下部[Ti]的平均烧损β值增加,而电渣锭上部β值没有明显变化,(TiO₂)不宜超过2%;提高填充比有利于抑制[Ti]烧损。     

Inconel718高温合金电渣重熔铝钛元素烧损热力学分析

 为了研究Inconel718高温合金电渣重熔过程中渣系各组元对合金中易氧化元素铝、钛的影响，以五元渣系CaF2-CaO-Al2O3-MgO-TiO2为基，通过分子与离子共存理论，根据渣金界面中各组元的平衡反应和物质守恒，建立了Inconel718高温合金电渣重熔过程中渣金界面铝、钛元素氧化反应的热力学模型。通过分析该模型并对模型结果进行渣金平衡验证试验，验证了模型的有效性。研究结果表明，渣中CaF2、MgO质量分数的变化对合金中铝、钛元素的影响很小；渣中Al2O3有烧钛增铝的作用，TiO2有烧铝增钛的作用，CaO能够抑制铝元素的烧损；能够有效减少Inconel718高温合金电渣重熔过程中铝、钛元素烧损的渣系配比为CaO质量分数为20%～25%、TiO2质量分数为4%～6%、MgO质量分数为1%～4%、CaF2质量分数为50%～60%、Al2O3质量分数为15%～20%。     

钢水精炼配渣模型

考虑钢包带渣量和成分的变化,对CaO-SiO2-MgO-Al2O3(-CaF2)精炼渣系建立配渣模型.模型根据是否用铝还原钢包带渣的SiO2,可分两种情况通过化学计量计算达到目标渣成分时精炼渣各成分加入量.     

GH4706大尺寸电渣锭铝钛烧损控制的热力学模型

为减少大型铁镍基合金锭电渣重熔过程产生的铸锭头尾Al和Ti元素分布不均现象.基于分子-离子共存理论建立了GH4706合金电渣重熔过程中Al和Ti元素烧损的热力学模型.根据理论计算分析,使用Wagner公式中一阶活度相互作用系数可以计算铁镍基合金熔液中Al和Ti元素活度.将Fe和Ni视为基体,不考虑Ni元素对合金中其他组...     

电渣重熔高温合金渣系对冶金质量的影响

 电渣重熔渣系的组成直接关系到高温合金的冶炼质量和表面质量。分析了高温合金电渣重熔渣系选择的基本要求和组成特点,确定了高温合金电渣重熔常用渣系的基本类型。通过研究高温合金电渣重熔渣系对冶金质量的影响可知：高碱度渣系具有较好的脱硫效果;为了降低渣料中的不稳定氧化物,应在使用前对萤石进行提纯;可以采用改变渣系组元和加入铝粉的方法,从而减少铝、钛等易氧化元素的烧损;选择低熔点渣系,可有效减少和避免含钛高温合金在电渣重熔过程中易出现的锭身表面渣沟、腰带缺陷、锭身分流眼等表面缺陷。提出的高钛低铝型高温合金电渣重熔渣系配比（质量分数）为：CaF2 65%～70%、[Al2O3]12%～15%、[CaO]12%～15%、[MgO]3%～8%、[TiO2]2%～5%。高铝低钛型高温合金电渣重熔渣系配比（质量分数）为：[CaF2]60%～65%、[A12O3]15%～20%、[CaO]15%～20%、[MgO]0～5%、[TiO2]0%～2%。     

GH2132合金2t 电渣锭重熔工艺改进

GH2132合金（1.90%～2.30%Ti）重熔过程中Ti烧损量大（Δ[Ti]0.37%～0.57%）,重熔中、后期钢中Ti含量仅为1.83%～1.89%。通过采用（%）CaF₂:Al₂O₃:CaO:TiO₂=75:15:5:5渣系替代原CaF270%+Al₂O₃ 30%渣系,控制渣中不稳定氧化物（SiO₂+FeO）≤0.6%、冶炼过程熔速控制从原6.1～6.3 kg/min降至5.3～5.6 kg/min等工艺措施,电渣锭各部位的Ti含量为2.06%～2.21%,Ti烧损量Δ[Ti]降至0.19%～0.34%。电渣锭锻造开坯后取样对夹杂物进行检验,发现通过工艺调整后夹杂物也有明显改善效果,D类细系夹杂物控制在0.5级以下,符合供货要求。     

钢包精炼工艺对钒氮合金收得率的影响

研究了钢包精炼条件下各种工艺参数对VN合金N、V收得率的影响。结果表明:温度、钢水成分、覆盖剂渣量对VN合金收得率基本没有影响;氧势是关键因素,并得到了N的收得率与氧势的回归关系式。覆盖剂中添加Al2O3、CaF2虽然不影响V、N的最终收得率,但却大大延缓了VN合金进入钢水中的速度。正常条件下,V的收得率稳定保持在95%以上。但当氧势较高时(>100×10-6),钢水中的V会逐渐被氧化。     

浅析R-26电渣重熔中“Ti”元素的烧损控制

通过对R-26合金电渣的生产分析,总结此钢在电渣重熔时Ti元素的烧损规律,从而找出适合的电渣重熔工艺是适当补加Al粉和TiO2粉,从而达到控制Ti的平均烧损率和减小钢锭两端Ti成分偏差的目的。     

Liquidus temperatures for primary crystallization of cryolite in molten salt systems of interest for aluminum electrolysis

Temperatures for primary crystallization of Na₃AlF₆ in multicomponent electrolyte systems of interest for the aluminum electrolysis process were determined by thermal analysis. The results are presented as binary and quasibinary diagrams and discussed in view of the literature data. An empirical equation describing liquidus temperatures for primary crystallization of Na₃AlF₆ was derived: $$\begin{gathered} t/(^\circ C) = 1011 + 0.50[AlF_3 ] - 0.13[AIF_3 ] - \frac{{3.45[CaF_2 ]}}{{1 + 0.0173[CaF_2 ]}} \hfill \\ + 0.124[CaF_2 ] \cdot [AlF_3 ] - 0.00542([CaF_2 ] \cdot [AlF_3 ])^{1.5} \hfill \\ - \frac{{7.93[Al_2 O_3 ]}}{{1 + 0.0936[Al_2 O_3 ] - 0.0017[Al_2 O_3 ]^2 - 0.0023[AlF_3 ] \cdot [Al_2 O_3 ]}} \hfill \\ - \frac{{8.90[LiF]}}{{1 + 0.0047[LiF] + 0.0010[AlF3]^2 }} - 3.95[MgF_2 ] - 3.95 \hfill \\ \end{gathered} $$ wheret is the temperature in degree Celsius and the square brackets denote the weight percent of components in the system Na₃AlF₆-AlF₃-CaF₂-Al₂O₃-LiF-MgF₂-KF. The composition limitations are [AlF₃] ≈ [CaF₂] ≈ [LiF] < 20 wt pct, [MgF₂] ≈ [KF] < 5 wt pct, and [A1₂O₃] up to saturation.