真空自耗炉的锰、铜、氮易挥发元素含量控制

真空自耗炉是生产高品质特殊钢的重要终端设备,常有VIM-VAR、VIM-ESR-VAR 2种工艺。真空自耗熔炼过程中,常常伴随着锰、铜元素的挥发以及氮的去除。目前,现场仅凭经验确定金属母材的组分,然而真空自耗前后的锰、铜元素烧损并不遵循减法规律,尚不能精准控制真空自耗后的铸锭中锰、铜元素含量。针对现场对合金元素精准控制的迫切需求,基于冶金动力学解释了真空自耗炉中锰、铜、氮元素的挥发机理,指出铸锭中锰、铜、氮元素的含量与金属母材中锰、铜、氮元素的含量呈倍数关系。在苏州双金实业有限公司结晶器内径为450 mm的真空自耗炉中熔炼630不锈钢时,在8 000 A电流和26 V电压条件下,得到锰元素的挥发系数为61%~65%,铜元素的挥发系数为88%~92%。研究结果为真空自耗熔炼中挥发性元素的精准控制提供了参考。