电渣重熔锭ANF-6熔渣渣皮形成的分析

一般的电渣冶金理论多着重研究金属的精炼效果和铸锭的结晶凝固，而对于铸锭周围渣皮的凝固特点和成型机理很少有研究报道。对于电渣重熔过程中的钢-渣界面与渣皮接触处的物理图像，人们还没有比较明确的认识。本文用岩相、X射线衍射等物相分析方法，对电渣重熔钢锭渣皮进行逐层物化检测和分析。

用极大型电渣重熔锭制造304H不锈钢核反应堆锻件

核反应堆四环道上部筒体法兰锻件,据作者所知,是用经过精炼的最大304H不锈钢电渣重熔锭生产的。钢锭在直径为1524mm的拉锭型电渣重熔炉中,用含有氧化钙的熔渣,以低频交流电源,在干燥空气保护下精炼而成。为了生产出要求的锭重,重新熔炼了5根电极。接着在6800tf水压机上经5步操作,把钢锭锻成要求的筒体法兰形状。精加工后锻件,经检验,显示出有极好的拉伸塑性、极好的超声穿透性和没有宏观偏析的良好化学均匀性。综合质量鉴定表明,它优于以前用传统的熔炼方法生产的锻件。

用电渣重熔锭制造9Cr-1Mo钢原子能管板锻件的生产

本文叙述了用于快中子增殖反应堆的大型截面9Gr-1Mo钢管板锻件的生产和质量。把电渣重熔法应用于炼钢,除改善了化学和冶金均匀性之外,还消除了大的非金属夹杂。为得到良好的机械性能和细晶粒度,就选择化学成分和热处理状态的最佳条件进行初步的调查研究。根据初步调查研究结果制成的管板锻件,质量极好,超过了全部规范要求。

超级双相不锈钢板坯抽锭电渣重熔成型技术

针对超级双相不锈钢的传统铸造方法易出现漏钢、漏渣、表面成型差等问题,采用抽锭电渣重熔处理,通过改变重熔过程中的供电制度、冷速条件、液固界面位置等因素,对船用脱硫塔大直径板坯进行技术设计,分析了坯锭的内部凝固质量和表面状态。结果表明:重熔过程增大了钢—渣界面积,起到渣洗的作用,使得重熔的钢纯度高、非金属夹杂物少,满足了生产要求。在重熔铸坯的成型过程中,最合适的工艺参数是抽锭速度由1.5 mm/min缓慢增加到12 mm/min,炉顶电压为62 V,二级电流维持在19 kA,电极熔化速度在1100~1200 kg/h。得到的坯锭分布均匀,并且表面质量良好,无夹渣、重皮等缺陷,表面修磨量小于3mm,可进行后续轧机轧制等工序。

抽锭电渣重熔718塑料模具钢板坯锭的新工艺

针对大型塑料模具毛坯电渣锭凝固过程中产生疏松和偏析等缺陷,从改变大型钢锭凝固条件角度出发,试图将大圆钢锭改为等截面面积的扁锭,同时采用双极串联供电控制渣池的温度场,以达到提高钢锭凝固质量的目的.本文介绍了采用双极串联、T型结晶器,抽锭电渣重熔工艺生产了0.32 m×2.0 m×4.0 m的718塑料模具钢板坯工业试验,重熔板坯锭的检验结果表明,板坯锭成分、低倍等凝固质量显著提高.

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．热一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φ120mm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1200MPa。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。

1Cr18Ni9Ti不锈钢1.2t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TiO_2含量(2.1%～4.8%TiO_2)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TiO_2含量-(TiO_2)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,(TiO_2)不宜超过2%;提高填充比有利于抑制[Ti]烧损。

Incoloy825合金280mm×325mm电渣重熔坯抽锭工业试验

试验了Incoloy825合金电极(/%:0.01C,0.21Si,0.41Mn,0.007S,0.019P,22.33Cr,39.08Ni,3.04Mo,2.14Cu,1.17Ti,0.17A1)由3t中频炉+3t AOD冶炼,并经抽锭电渣重熔成280mm×325 mm坯(/%:0.01C,0.21~0.23Si,0.40Mn,0.005S,0.023~0.024P,22.48~22.50Cr,39.10~39.13Ni,3.05~3.07Mo,2.14~2.15Cu,1.00~1.10Ti,0.15~0.18Al)。试验表明,Incoloy825合金方坯抽锭电渣重熔过程中,由于Ti烧损,渣中TiO_2含量不断增加,熔渣的粘度也不断上升,导致钢渣不易分离。通过改进抽锭电渣重熔渣系配比,采用(/%)57CaF_2,15CaO,5MgO,15Al_2O_3,5SiO_2,3TiO_2渣系以及控制电极熔化速度680kg/h,重熔过程加0.43kg/t铝粒以控制Ti烧损,使Incoloy825合金铸坯表面质量明显改善。

高氮双相不锈钢6.2t扁锭电渣重熔的工艺实践

2205双相不锈钢6．2t200mm×1250mm扁锭（／％：0．015～0．016C，0．15—0．16Si，1．35～1．39Mn，0．005—0．006S，0．023～0．024P，22：78～22．95Cr，5．40Ni，3．15～3．17Mo，0．193～0．194N）由20t双极串联抽锭电渣重熔炉生产。通过采用50CaF2-19A1：03-19ca0-6Mg0石siO2液态熔渣，控制抽锭速度12mm／min，电极熔化速度1100—1200kg／h等工艺措施，扁锭表面质量良好，表面修磨量≤3mm，满足轧制要求。

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（/%：63CaF2,27A1203,10CaO）、四元（/%：53CaF2,22Al203,20CaO,5MgO）和五元（/%：50CaF2,22A1203,20CaO,5MgO,3Ti02）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,五元渣系,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%。

控制低铝的电渣重熔技术研究

上海重型机器厂开发了控制低铝(≤0.010%)的电渣重熔技术。报导了6t(30Cr1Mo1V)、6.5t(60CrMnMo)、4.5t(2.25Cr-1Mo)和90t(26Cr2Ni4MoV)、95t(26Cr2Ni4MoV)、100t(30Cr1Mo1V)电渣重熔锭的试验研究和试生产应用结果。在自耗电极中的铝低达0.006%的情况下,重熔金属的铝为0.003%,[O]=20ppm,[S]=0.0011%。在电极铝被大量氧化的情况下,硅锰可受到保护不烧损。200t 级电渣重熔炉长达数十小时的重熔过程中,金属熔池中的铝稳定地保持在0.006～0.008%范围,相应的氧含量为25ppm,硫含量为0.0020%。低铝、低氧、低硫在锭高方向上分布均匀。90t、95t,100t 电渣锭重熔过程中金属熔池中的氢含量始终为2 ppm。三根大型电渣锭已生产成大锻件,产品质量优良。

60 t电渣炉结晶器冷却水流速计算-设计优化和重熔不锈钢的应用

采用传热学理论对大型电渣炉结晶器冷却强度的影响因素进行了分析,计算得出直径1 800 mm结晶器的最佳水流速为1.2 m/s,并提出了套层厚度为10 mm的高速水套型结晶器优化设计方案,经电压77.5 V,电流19 kA,熔速31. 6 kg/min,水流1. 2 m/s,重熔60 t 0. 030C-17. 16Cr-11. 80Ni-2. 55Mo-0. 072N奥氏体不锈钢电渣锭的生产结果表明,电渣锭成型良好,表面光洁,渣皮分布均匀,改善了电渣锭成型质量。

第一代和第二代电渣冶金技术的发展

论述了电渣冶金技术的分类,第一代和第二代电渣冶金技术的特点,电渣冶金发展历史的分期,第一代和第二代电渣冶金技术的发展,第二代电渣冶金进一步发展的方向。指出第一代电渣重熔技术是伴随电渣重熔锭大型化发展起来的,随着核电技术的迅速发展,第二代电渣重熔技术应实现大型装备优化设计、气氛可控制、重熔和凝固过程可控制,并提高计算机控制水平。

第二代电渣冶金技术与重大装备制造

2010年是我国电渣重熔技术工业化50周年.论述了电渣冶金技术的分类,发展历史的"分期",第二代电渣冶金技术特征.超大型电渣重熔锭及第二代液态金属浇注大型电渣锭与核电等重大装备制造业发展的关系.指出:中国在电渣重熔锭大型化发展方面,一直处于世界电渣强国地位.随着我国重大装备制造技术的迅速发展,特别是我国核电工业的迅速发展,大型锭电渣冶金技术将不断完善与发展,反过来它又必将促进我国在核电技术方面迅速赶上国际先进水平.

T型结晶器抽锭电渣重熔高速钢90mm方锭新工艺

晶界处碳化物严重影响高速工模具钢的红硬性和耐磨性能,电渣重熔工艺能够有效地改善钢锭中碳化物尺寸及分布。传统电渣重熔生产较小钢锭的截面尺寸约为?200 mm,减小钢锭截面尺寸和增大冷却速率将会进一步减轻碳化物的偏析程度,但将降低生产效率、提高生产成本。采用双极串联、T型结晶器、抽锭电渣重熔新工艺生产90 mm方锭,并与相同熔化速度传统电渣重熔生产?200 mm钢锭进行对比试验。对钢锭成分、低倍、夹杂物、显微组织进行检验分析结果表明,90 mm方钢锭中碳化物尺寸和分布明显优于?200 mm钢锭,碳化物在后序锻造或轧制过程中更容易被破碎。新工艺电耗也低于传统电渣重熔工艺。

抽锭电渣重熔过程的流场和温度场的分布规律

建立抽锭电渣重熔过程多物理场三维数值模型,采用商业软件ANSYS对抽锭电渣重熔体系的流场和温度场进行了模拟计算。比较分析了不同电极浸入深度和不同渣池深度下抽锭电渣重熔过程的流场、温度场和金属熔池结构。通过实验测定抽出结晶器时的钢锭表面温度,验证了模拟结果的准确性。研究结果表明,抽锭电渣重熔过程的渣池内有2对漩涡生成,一对大的漩涡逆时针转动,另外一对小的漩涡顺时针转动;熔渣的速度随着电极浸入深度的增加而增大,随着渣池深度的增加而减小;渣池内有2个高温区,渣池内的温度高于金属熔池的温度;抽锭电渣重熔体系（电极、渣池和钢锭）的温度随着电极浸入深度的增加而上升,随着渣池深度的增加而下降。

第二代大型锭电渣冶金技术的发展

论述了第二代大型锭电渣重熔与液态金属电渣浇注技术的特征。提出了发展第二代大型锭电渣冶金技术的几个研究重点。指出:当前发展第二代大型锭的电渣冶金技术对推动中国大型锭锻件的自主化和核电产业的发展具有重要意义。在进一步发展大型锭电渣重熔技术的同时,要特别重视第二代液态金属电渣浇注大型电渣锭技术的开发。