国外电渣重熔概况及我国电渣重熔的发展方向
电渣冶金的最新进展
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一.电渣冶金历程 1、缓慢发展 25年(1940~1965年) 1965年Firth—Sterling公司破产，技术公之于 众。 1963年，前苏联电渣技术系统已成熟， Медовар《电渣重熔》一书 1963年，中国金属学会大会“电渣冶炼在中 国的发展”总结
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2.飞跃发展 10年（1965~1975年） 1965年美国，西欧对ESR和VAR之争做出结 论：协和式客机采用电渣钢。
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二.电渣冶金的现状 实产电渣钢及合金 130万t/a 最大电渣炉：我国上海重型机器厂 240t 德国萨尔钢厂 最大板坯电渣炉： 70t 最大电渣焊断面： 10m2 稳定生产钢号超过 400个
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165t (220t)
1966~2001年，世界性电渣冶金会议（及 包括ESM）14次之多。
从事电渣研究的单位：
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表2 INCO718合金真空电渣重熔前后化学成分
成分 C Co Cr Fe Mg Mn Mo Nb Ni P S Si Ti V Al Cu 合金成分 自耗电极 0.028 0.18 18.94 17.20 0.0081 0.08 3.02 5.31 53.24 0.010 0.008 0.13 0.95 0.03 0.66 0.07 重熔锭 0.028 0.18 18.97 17.20 0.0053 0.08 3.02 5.32 53.24 0.007 0.0007 0.13 0.93 0.03 0.67 0.07 变化量（%） 0 0 0.03 0 -0.0028 0 0 0.01 0 -0.003 -0.001 0 -0.02 0 0.01 0
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2.真空电渣重熔VAC-ESR
图2 真空电渣重熔设备
பைடு நூலகம்
电渣重熔技术
电渣重熔技术
电渣重熔技术（Electric Arc Remelting，EAR）是一种利用电
弧将金属材料高温熔化并重新凝固的技术。
它常用于生产高纯度和均匀组织的金属材料，特别是钨、钛、钢铁和镍合金等高质量的金属。
电渣重熔技术通常涉及以下步骤：
1. 准备废料或原始金属。
2. 将金属放入电渣炉中，并添加一定量的电极材料作为电弧的起点。
3. 通过电源提供电能，并使电极形成电弧，产生高温。
4. 由于电弧的高温作用，金属开始熔化，并形成一定的熔体池。
5. 在熔体池中，通过搅拌或气体喷吹等方法，促使金属组织的均匀化。
6. 根据需要进行熔炼和精炼的过程，以改善金属材料的质量。
7. 将熔融的金属倒入模具中进行冷却和凝固，形成所需形状的金属材料。
电渣重熔技术具有以下优点：
1. 可以再生利用废弃金属，减少资源浪费。
2. 可以提供高纯度的金属材料，以满足高要求的特殊应用。
3. 可以改善金属材料的均匀性和组织结构，提高其力学性能和耐腐蚀性能。
然而，电渣重熔技术也存在一些缺点：
1. 能耗较高，需要大量的电能供应。
2. 技术要求较高，操作和管理难度较大。
3. 一次熔炼的批量较小，生产效率相对较低。
总体而言，电渣重熔技术是一种重要的金属加工技术，可以产生高质量的金属材料，但其应用仍受到能耗和生产效率的限制。
科技新进展：高品质特殊钢绿色节能电渣重熔技术
科技新进展：高品质特殊钢绿色节能电渣重熔技术一、研究背景与问题电渣重熔是靠渣池通过电流时产生的渣阻热熔化和精炼自耗电极金属，得到的液态金属在水冷结晶器中凝固成形的过程。
由于电极熔化、金属液滴形成、滴落均在一个较纯净的环境中实现，过程中熔池内的金属和炉渣之间要发生一系列的物理化学反应，具有良好的冶金反应热力学和动力学条件，是制备高端特殊钢和特种合金终端冶炼工艺。
电渣金属纯净、组织致密、力学性能优异，其产品广泛应用于航空航天、军工、能源、交通、海工、环保和石化等高端装备制造领域。
1958年首台工业电渣炉在乌克兰诞生，我国也开始了跟踪研究。
虽然我国电渣重熔技术的诞生和发展几乎与国外同步，但上世纪末有长达20多年的时间里几乎停滞不前，导致进入21世纪时我国电渣重熔工艺、装备及产品质量均明显落后于西方发达国家。
传统电渣重熔技术耗能高、氟污染重、生产效率低，产品质量不稳定，无法满足高端装备的材料需求。
东北大学特殊钢冶金团队经过十五年的探索和实践，提出了电渣重熔过程“洁净度控制”和“均质化凝固”2个原创性理论，系统研究了电渣工艺理论，创新开发绿色高效的电渣重熔成套装备和工艺及系列高端产品，节能减排和提效降本效果显著，产品质量全面提升，形成两项国际标准，实现我国电渣技术“从跟跑、并跑、到领跑”的历史性跨越。
二、技术解决方案针对传统电渣重熔耗能高、氟污染严重、效率低、产品质量不稳定，高性能大单重厚板无法满足高端装备的材料需求等问题，采用“基础研究-关键共性技术-应用示范-行业推广”全创新链的研发模式，系统研究了电渣重熔过程炉渣物理化学性质、渣-金-气反应以及电制度等对其过程的电场、磁场、流场和温度场，以及气体（氢、氧）、非金属夹杂物和钢锭凝固组织的影响机理和规律，开发了绿色高效的新一代电渣重熔成套装备和工艺技术，解决了传统电渣重熔存在的主要问题，实现了电渣重熔生产大幅度的节能减排，显著提高了生产效率和降低生产成本，提升了电渣钢的产品质量，开发了一系列高品质特殊钢品种。
电渣知识
电渣知识：电渣冶金起源于美国,一九四O年霍普金斯取得了发明专利。
一九五八年,苏联德聂泊尔特钢厂工业电渣炉建成,现代电渣冶金开始进入工业化进程。
46年来国内外电渣冶金取得了突飞猛进的发展,新工艺、新技术层出不穷,形成了一个跨专业、跨行业的新学科。
了解和掌握国内外电渣冶金发展概况,对东北特钢电渣冶金的定位及决策具有一定的参考价值。
1.国外电渣冶金发展概况一九四○年虽然霍普金斯已取得了发明专利,但是由于当时技术上的封闭和不成熟,以及理论上存在着电渣冶金是埋弧过程的错误的主导思想,致使电渣冶金的发展长期处于停滞状态。
现代电渣冶金技术是由前苏联发展起来的。
乌克兰巴顿电焊研究院在埋弧焊接过程中偶然发现,过多的渣液会使电弧熄灭,并使操作变得平稳,于是发明了电渣焊。
并在电渣焊的基础上开发出电渣冶金技术。
一九五八年,乌克兰德聂泊尔特钢厂建成了世界第一台0.5t工业电渣炉,使电渣冶金进入了工业化生产进程。
进入六十年代,出于航空航天及军备竞赛的需要,苏联对电渣冶金开展了大量的研究工作,并曾一度把发展电渣冶金作为苏联的第二党纲,极大地推动了电渣冶金的发展。
而美国和西欧的一些国家,在真空电弧重熔与电渣金熔经历了七年激烈竞争后确认,电渣重熔不仅设备简单,易于操作,成本较低,在质量方面,除去气不及真空电弧重熔外,结晶组织、钢锭表面、脱硫及去除夹杂物的能力均优于真空电弧重熔。
因此,很多航空材料转向由电渣重熔设备生产。
一些生产真空冶金设备的专业厂家如美国的Consarc公司,西德的Loybold-Hereaus公司及奥地利的BohClr公司等,也都转向生产电渣炉。
由于很多国家都致力于发展电渣冶金,六、七十年代是电渣冶金飞跃发展的年代。
多年来,国外电渣冶金已不满足于一般电渣锭的生产,在工业技术成熟的基础上向着更深更广的领域发展,形成了一个跨专业、跨行业的新学科。
已开发出的工艺技术有:电渣熔铸、电渣浇注、电渣转注、电渣热封顶、电渣离心浇注、电渣复合熔铸及快速电渣重熔等。
电渣冶金的发展历程、现状及趋势
模型 、物质传 递模 型 （ 力学模 型 、 热 薄膜及渗透
理论 为基 础 的新传 质模 型 ） 热塑 性模 型． 和 Ａ Ｍｔｈｌ和 Ｆ ＳＳ ａｃ 等 人成 功地把 热传 ． ｉｃｅｌ ．． ｕｒｚ ｔ 递 模 型与现代 凝 固理论 结合 起来 ，用热 传递 模 型
（ ． ． ａＯ 电焊研究所推广了电渣熔铸异形铸 ＥＯ Ｈ Ｔ ） 件 Ｅ Ｃ和 双 极 串 联 电渣 焊 Ｅ ＷＢ 两 项 新 技 术 ， Ｓ Ｓ 中国、 日 、美国、西德、加拿大相继在电渣熔 本 铸上有突破．电渣技术从焊接领域扩大到冶金领 域 ，再扩大到铸造行业 ．
ｉ ｈ ｅｄ ｏ ｅ ｍａｅ ａ ｗａ ａｓ ｄ ｎ ｔ ｅｆ ｌ ｆｎ ｗ ｔｒ ｌ ｓｒ ｉ ． ｉ ｉ ｅ
Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ： ｅｅ ｔｏｓ ｇ ｍ ｅ ａｌ ｇｙ； ｕｒｅ ｉｕａ ｏ ｔｅ ｓ ｌｃｒ ｌ ｔｌｕｒ ｃ ｒ ｎｔｓｔ ｔ ｎ；ｒ ｎｄ ａ ｉ
关键词 ：电渣冶金 ；现状 ；趋 势
中图分类号 ：Ｔ ４ Ｆ１ １ 文献标 识码 ： 文章编号 ：１７ － ２ （０ １ Ｓ —０ １ ７ ６ １６ ０ ２ １ ） １００ － ６ ０
Ｄｅ ｅｏ ｍ ｅ ｏ ｅ ｓ，ｃ ｒ ｅ ｔｓｔ ａ ｉ ｎ ａ ｖ ｌｐ ｎｔｐｒ ｃ ｓ ｕ ｒ ｎ ｉｕ ｔｏ ｎｄ
１． ５３万 ｔ ， ／ 以后 ， ａ ６ Ｏ年代钛合金市场萧条 ， 当 相
一
块引起铸锭成分不均等而未获推广． 霍普金斯作
为 Ｋ ｌ ｇ 司技 术 负 责 人 ， ｅｏｇ公 ｌ 长期 垄 断 这 一 技 术 ， 用 于高 速 钢 （ ， １ 和 高 温 合 金 （ ｅ一１Ｃ Ｍ２ Ｔ ） Ｆ ６ ｒ一 ２ Ｎ 一６ ） 小 量 生 产 ．９ ９年 霍 普 金 斯 作 为 ５ ｉ Ｍｏ 的 １５
2024版电渣重熔技术新进展PPT教案
目录
• 电渣重熔技术概述 • 电渣重熔技术新进展 • 关键设备与工艺优化 • 实验研究及案例分析 • 未来发展趋势与挑战 • 总结与展望
01
电渣重熔技术概述
定义与原理
定义
电渣重熔技术是一种利用电流通过熔渣产生的热量来熔 化金属电极，并在水冷结晶器中凝固成锭的冶金工艺。
数据处理与结果分析
数据收集与整理
收集实验过程中的电压、 电流、温度等关键参数， 以及金属成分、组织等数 据。
数据处理
对收集的数据进行清洗、 整理和分析，提取有用信 息。
结果展示
通过图表、图像等形式展 示实验结果，便于分析和 比较。
案例展示及讨论
案例选择
选择具有代表性的电渣重熔实验 案例，如不同金属材料的重熔、
电渣重熔技术应用领域
介绍了电渣重熔技术在航空航天、能源、化工等领域的应用实例，突显其重要性和广泛应用 前景。
学生自我评价与反思
知识掌握程度
通过本次课程学习，我对电渣重熔技术的基本原理、新进展和应用 领域有了更深入的了解，掌握了相关知识和技能。
学习方法与效果
在学习过程中，我采用了多种学习方法，如阅读文献、听讲座、与 同学讨论等，取得了良好的学习效果。
原理
该技术基于电流的热效应，当电流通过具有高电阻的熔 渣时，产生大量热量使金属电极熔化，熔化的金属液滴 通过熔渣进入结晶器，在水冷作用下凝固成锭。
发展历程及现状
01 20世纪初
电渣重熔技术的起源，最初用于 生产特殊钢。
02 20世纪50年代
该技术得到快速发展，开始应用 于生产大型锻件和铸件。
03 21世纪初至今
03 余热回收技术
利用电渣重熔过程中产生的余热，进行回收利用， 提高能源利用效率。
H13电渣重熔钢简介
H13电渣重熔钢简介
1、产品质量特性：
埃赫曼（法国）协力热模具钢公司推介H13电渣重熔钢，是针对用户要求模数产量高、模具精度高等特定要求，寻找比国内H13更为合适的热作模具钢。
我公司蒋将提供性价比好H13高元素热作模具钢，是针对用户压铸模、挤压模进行双重改造，使该模具钢在恶劣环境中能够长时间作业；为增加其使用寿命我们在原有H13国标基础上增加了35%的MO、V、NI极大的提高了材料的韧性度及抗疲劳性，使之达到最佳的工作状态。
2、生产工艺
电炉+精炼+电渣工艺：精锻+球化退火处理
3、质量水平
主成分（C.CRMOV）控3=∑水平控制：S.P低（S≤0.01%）钢材中心疏松及偏析均≤2级。
4、产品特色：
锻材：公差+1-2-4.0mm。
锻材：四个方向变形加工，心部组织致密。
电渣材：锻比≥6，纯洁度高。
5、使用体现效果：
典型应用一：在铝压铸行业上该钢实用寿命与国内H13相比可以提高一倍。
电渣重熔技术
电渣重熔技术电渣重熔技术是一种常用于金属废料回收的高效方法。
它通过电弧的高温熔化废料，然后利用极性电极和磁力场的作用，将金属从废料中分离出来。
电渣重熔技术具有高效、能耗低、环保等优点，被广泛应用于金属回收行业。
电渣重熔技术的原理主要包括以下几个步骤：首先，将待处理的金属废料放置在重熔炉中，形成一个电解池。
然后，在废料表面施加电弧放电，产生高温、高能的电弧和等离子体。
电弧的高温作用下，废料被熔化成电渣。
接下来，通过重力和离心力的作用，将金属从电渣中分离出来。
重力和离心力可以通过调整重熔炉的设计和操作参数来实现。
通常情况下，废料中的重金属更容易被分离出来，而轻金属则相对较难。
因此，在实际操作中，人们会根据废料中金属的特性来调整操作参数，以达到最佳的分离效果。
在金属分离的过程中，极性电极和磁力场的作用起到了重要的辅助作用。
极性电极会在金属分离过程中产生电场，引导金属离子向特定方向运动。
磁力场则通过施加磁场，改变金属离子的轨迹，加快分离速度。
除了金属分离，电渣重熔技术还可以实现金属精炼。
通过控制操作参数和添加合适的熔剂，可以去除废料中的杂质和气体，提高金属的纯度和质量。
电渣重熔技术的应用非常广泛，特别适用于处理高温金属废料，如废钢铁、废铜、废铝等。
它被广泛应用于钢铁、有色金属、电力等行业。
随着技术的不断发展，电渣重熔技术在金属回收行业的地位越来越重要。
总的来说，电渣重熔技术是一种高效、能耗低、环保的金属回收方法。
它通过电弧的高温作用将金属熔化成电渣，然后利用重力、离心力、极性电极和磁力场的作用将金属从电渣中分离出来。
电渣重熔技术不仅可以实现金属分离，还可以实现金属的精炼，提高金属的纯度和质量。
在金属回收行业中，电渣重熔技术发挥着重要的作用，对资源的循环利用具有积极的意义。
高品质特殊钢绿色高效电渣重熔关键技术的开发和应用
高品质特殊钢绿色高效电渣重熔关键技术的开发和应用
为了满足现代工业高品质钢材生产的需求，特殊钢的电渣重熔技术逐渐成为了钢材生产领域的研究热点。
然而，传统的电渣重熔技术存在较多的问题，如能源消耗大、设备投资高、环境污染等，因此对于该技术进行改进和创新，提高其经济和环保效益具有重要意义。
本文将介绍一种绿色高效的电渣重熔关键技术，其开发和应用对于特殊钢的生产将起到一定的推动作用。
一、技术原理
该技术采用的是新型高压电弧电源，可靠性高、电弧稳定耐用、能量损失少、导电性能好，同时配合高频水冷孔，使得渣池稳定，温度控制更加精确。
另外，该技术将电渣重熔与真空冶炼相结合，使得钢水中的不良元素被彻底去除，并减少了钢水在再次冷却后的气孔产生。
此外，通过对炉体进行特殊的防护处理，增加了炉体的使用寿命和稳定性，从而减少了维护和更换的成本。
二、关键技术
1.高压电弧电源技术
改变了传统电弧电源中的变压器结构，采用了新颖的强场构造，使得电弧能够在更小电流下稳定工作，同时将弧气进行高效冷却，减少了能量损失，能够作为电渣重熔的能源供应。
2.真空冶炼技术
通过在电渣重熔的过程中加入真空冶炼工艺，彻底去除钢水中的不良元素，从而提高了钢材的质量和使用寿命。
3.倍增孔设计技术
新型的电渣重熔设备中采用了特殊的倍增孔设计，使得渣池稳定，温度更易控制，进一步提高了钢材的质量。
三、应用前景
新型的电渣重熔技术不仅能够提高特殊钢材的质量，同时还具有较高的经济效益和环保效益。
该技术可应用于航空、航天、核电等高端领域，提高了产品的安全性、可靠性和使用寿命，拓展了特殊钢市场的应用范围，具有较广的市场前景和应用潜力。
电渣重熔技术在中国的应用和发展
电渣重熔技术在中国的应用和发展摘要中国电渣冶金起步于1958年。
至今,全国所有特殊钢厂都建立了电渣重熔车间,拥有工业电渣炉86台,年生产能力10万t;产品包括优质合金钢与超级合金243个牌号。
关键词电渣冶金重熔熔铸欧美及日本发展电渣冶金均引进前苏联技术,世界上独立发展电渣冶金技术的国家仅有中国与英国。
1965年英国设菲尔德———布朗公司将1台7t真空电弧重熔炉改为电渣重熔炉,英国电渣冶金从此揭开序幕。
我国冶金工作者在电渣焊的基础上开发出电渣重熔技术,我国电渣冶金从此诞生。
40年来我国电渣冶金规模不断扩大,技术不断创新。
目前我国所有特殊钢厂都有电渣重熔车间,冶金系统有工业电渣炉86台,年生产能力10万t;小型电渣炉遍及全国,从结晶器消耗推算其年产量约3万t,我国电渣冶金产量在世界上名列前茅。
生产的超级合金及优质合金钢种达243个牌号,技术上处于领先地位。
1 发展历程1958年9月冶金部建筑研究院电渣组在应用电渣焊焊接轧机机架时,为消除焊缝热裂缝,采用低碳钢板涂铁合金粉末作自耗电极,进行电渣焊,获得成分均匀的合金钢焊缝,由此受到启示,于1958年12月9日将铁合金粉末涂在碳钢棒上作自耗电极,用高炉风管(铜制)作水冷结晶器,冶炼出合金工具钢。
1959年4月在衡阳冶金机械厂做了生产试点,熔炼了100 kg高速钢锭,除直接冶炼高速钢外,还采用重熔法回收了一批废旧高速钢刀具,成果发表于《焊接》杂志建国10周年专刊上,同期还成功地应用电渣法减少铸钢件冒口。
该成果受到国内冶金界的关注。
1959年11月北京钢铁学院和冶金部建筑研究院合作,采用电渣重熔法,研制成功航空轴承钢。
1960年初北京钢铁学院设计了150 kg工业性电渣炉,由北京钢厂制造,并在该院投产。
1960年6月冶金部建筑研究院设计了0·5 t双电极支臂连续抽锭电渣炉,该设备在重庆特殊钢厂建成,于1960年8月重熔出0·5 t优质合金钢锭,此后冶金部建筑研究院帮助重庆特殊钢厂、大冶钢厂建立电渣车间,开发产品。
电渣重熔技术新进展
以基本避免, 特别有利于含Al, Ti高 温合金的窄成分控制 可以获得高洁净度的钢锭 用Ar保护时可以防止钢的吸氮和吸 氢 对于含N钢可以采用氮气保护 对脱硫效果有一定影响
保护气氛电渣炉
不同熔炼方法的洁净度
电渣重熔的起源
Borys E. Paton院士
Borys I. Medovar院士
29/03/1916-19/03/2000
电渣重熔的起源
B.E. Paton, B.I. Medovar, 1952: first ESR ingot at PWI
ESR: 发展历程的简要回顾
1952-1958: 实验室研究 1958: 在前苏联和中国工业化 1963: 开始在西方国家工业化 1967: 召开第一国际会议 1970-1980: 在全世界推广应用 1980-1990: 保护气氛和加压电渣炉 1990- 稳定发展期 2000: ESR LM, ESRR® ,ESCC（电渣连铸） ???
传统电渣重熔不足
生产效率低：熔化速度低、单件生产，成本高 电耗高：1400～1700kWh/t 氟的污染：传统渣系中含70%CaF2 产品洁净度低：大气下重熔，元素易氧化、气体含量高 大钢锭凝固偏析严重：凝固控制不能定量化 特大型板坯电渣重熔技术不过关，尤其是我国
技术路线
测定电渣重熔渣系的氢渗透率，找出与渣成分 的关系,使氢的控制定量化；
应用后节能减排效果显著：吨钢节电200kWh， 钢中基本不增氢并明显减少氟的排放。
不同渣系氢含量在重熔过程的变化（ALD） 起始阶段是氢含量最高的区间
2.低渗透率节能型低氟渣系
国外电渣重熔概况及我国电渣重熔的发展方向
另外，很多电渣炉都设有安全自锁装置，比如冷却水不接通送不上电；冷却水温度超过设定值报警， 超过允许值自动切断电源；地坑内惰性气体超标，氧含量低于安全设定值自动报警等。
国外电渣炉一般都是用料杆（ｒａｍ）连接假电极和金属电极的，料杆与称重系统及Ｘ－Ｙ电极调整系统 是炉头的技术核心部分。
国外电渣炉基本上都是单相电渣炉，一般多熔位（工位）的电渣炉居多。不仅有单炉头、单熔位电渣 炉和单炉头、双熔位的电渣炉，还有双炉头、双熔位，双炉头三熔位及三炉头四熔位的电渣炉。多熔位电 渣炉的主要优点是提高电渣炉的生产率。一是可以减少电渣炉的热停时间，在电渣锭模冷期间，可以在另 一个熔位继续进行生产；二是可以根据锭型的不同合理安排生产。不仅可以用两个炉头采取交换电极的方
２００９’高品质特殊钢技术与ｆＨ场论Ｅ
式．在中心熔住重熔较大规格的电渣锭：ｊ丕可吼用两个炉头分别在两个熔位同时生产出两个规格较小的电 涪链．楗高巾济护的有斟■ｌ用摩翔堆产的ｉ活忡．
蜀
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国外电渣重熔概况 -东北特钢集团0522
国外电渣重熔新技术
快速电渣重熔的优点是，在保证质量的前提下，熔化速 率是传统电渣重熔的3～10倍，具有很高的生产率。可 以用交换电极的方法，用大断面电极坯料连续生产出各 种小断面规格的电渣钢圆型材、方型材及六角材。由于 具有抽锭功能，并配备了切割装置，在拉坯过程中，电 渣锭的长度可以根据用户需求进行切割，具有很强的生 产灵活性，产品趋于近终成形。另外，电渣钢的成材率 高于传统的电渣重熔。图为因泰克公司为意大利瓦尔布 鲁纳公司制作的快速电渣重熔设备。（见图1～4）。
东北特钢集团
1 前言
东北特钢抚顺基地除引进一台6t保护气氛电渣炉外（已与 ALD公司签订合同），近期还将引进一台12t和一台30t保 护性气氛电渣炉。为了对世界上最先进的电渣炉及电渣重 熔的工艺技术有更加深入全面的了解，出于对引进电渣炉 选型和确定工艺的需要，东北特钢先后与乌克兰科学院巴 顿电焊研究所及世界上著名的ＣＯＮＳＡＲＣ（康萨克） 公司、ＡＬＤ公司及ＩＮＴＥＣＯ（因泰克）公司等特种 冶金设备制作厂家分别进行了几轮技术交流。派专家到德 国和奥地利的电渣钢生产厂家和电渣冶炼设备设计制作厂 家进行了实地考察。并与因泰克公司正式签订了20t和 100t两台气密型保护气氛电渣炉的订货合同。 东北特钢集团
ESR with two power circuit –ESR TC
1 4 2 5 6
7
3
1电极 图5 1电极 2 熔池 3 钢锭 4 渣池 5 电流导电环 7 水冷结晶器 6 绝缘材料
国外电渣重熔新技术
传统的电渣重熔受渣池温度和钢锭表面质量的影响，熔 化速率、熔池深度及钢锭的凝固速度的控制受到很大的 限制。熔化速率偏低，电渣锭表面质量就会出现问题。 而当今很多质量要求高的产品，需要低的熔化速率，浅 平的金属熔池及快的结晶速度，这些要求是传统的电渣 重熔无法实现的。比如传统的电渣重熔生产含铬2～3％ 的轧辊辊坯合格率很高。
电渣重熔高氮钢技术的进展
第18卷第10期2006年10月 钢铁研究学报 Journal of Iron and Steel ResearchVol.18,No.10October 2006基金项目:国家自然科学基金和上海宝钢集团公司联合资助重点项目(50534010)作者简介:姜周华(19632),男,博士,教授; E 2m ail :jiang_zhouhua @ ; 修订日期:2006204206电渣重熔高氮钢技术的进展姜周华, 李花兵, 董艳伍, 李 阳, 曹 阳(东北大学材料与冶金学院,辽宁沈阳110004)摘 要:高氮钢,尤其是高氮不锈钢,由于其优异的性能和诱人的应用前景受到国内外钢铁材料界的广泛关注。
在理论计算分析氮在钢中溶解行为的基础上,指出了高氮钢制备的主要技术难点;概述了目前高氮钢的主要制备方法,重点讨论了常压和高压电渣重熔高氮钢的特点和存在的问题;分析了用电弧渣重熔(ASR )法生产高氮钢的技术优势,认为用ASR 法生产高氮钢是目前比较可行的方案。
关键词:高氮钢;电渣重熔;电弧渣重熔;高压冶金中图分类号:TF142 文献标识码:A 文章编号:100120963(2006)1020001206Developments of Manufacturing High Nitrogen Steels by E lectroslag R emelting ProcessJ IAN G Zhou 2hua , L I Hua 2bing , DON G Yan 2wu , L I Yang , CAO Yang(School of Material and Metallurgy ,Northeastern University ,Shenyang 110004,Liaoning ,China )Abstract :A great attention has been paid to the high nitrogen steels (HNS ),especially high nitrogen stainless steels in the world ,because of their excellent properties and wide prospective applications in the f uture.The main difficult technical problems of manufacturing high nitrogen steels have been pointed out ,based on the theoretical calculation and discussion of the behaviors of nitrogen solution in steels.The features and problems of manufactur 2ing high nitrogen steels by the electroslag remelting method at normal atmospheric pressure and high pressure have been discussed in detail.The arc slag remelting (ASR )process will be a prospective method of manufacturing high nitrogen steels ,which has some obvious technical advantages compared with other methods.K ey w ords :high nitrogen steels ;electroslag remelting ;arc slag remelting ;high pressure metallurgy1 高氮钢的特点及其应用范围 含氮钢,特别是高氮钢(HNS )已成为当今国际上的研究热点。
电渣重熔工艺和理论知识
电渣重熔工艺和理论知识ESR techniques and theoretical knowledge* 一、电渣重熔基础理论知识1、概述电渣冶金起源于美国，一九四〇年霍普金斯取得了发明专利。
一九五八年，苏联德聂泊尔特钢厂工业电渣炉建成，现代电渣冶金开始进入工业化进程。
六十年代中期，由于航空、航天、电子、原子能等工业的发展，电渣重熔在苏联、西欧、美国获得较快的发展，生产的品种包括：优质合金钢、高温合金、精密合金、耐蚀合金以及铝、铜、钛、银等有色金属合金。
我国是世界上电渣冶金起步较早的国家之一，一九六〇年，重庆特殊钢厂、大冶特殊钢厂，大连钢厂及上钢五厂的电渣炉先后建成投产。
紧随其后齐齐哈尔钢厂、抚顺钢厂等工业电渣炉相继建成投产。
五十多年来，我国电渣冶金始终保持着旺盛的发展趋势。
随着我国科学技术突飞猛进的发展，航天航海、汽车制造、石油化工、电站建设、核设施、机械制造等诸多行业，以及军工事业的发展、列车提速等许多领域越来越发挥着电渣钢的作用。
目前最大的一座是原上海重型机器厂电渣炉，重熔钢锭重达200t，现在又筹建450t大型电渣炉。
2009年，我国电渣重熔钢生产能力已超过170万t。
50多年来国内外电渣冶金取得了突飞猛进的发展，新工艺、新技术层出不穷，形成了一个跨专业、跨行业的新学科。
2、现代炼钢方法转炉，电弧炉，电渣重熔炉，真空感应炉，真空自耗炉（电弧重熔炉），电子束重熔炉（EBR）等。
电渣重熔是一种炼钢方法，而不是炉外精炼。
炉外精炼方法有LF,VD,VOD,VAD,RH 等。
3、电渣重熔炉类型3.1按工艺特点分：普通电渣重熔炉，电渣熔铸炉，加压电渣炉,保护气氛（可控气氛）电渣炉，连铸式电渣炉，电渣离心浇注炉，电渣热封顶等。
可控气氛电渣重熔技术。
电渣重熔通常在大气下进行，重熔合金中的氧含量，取决于主要脱氧元素的浓度和该脱氧元素的氧化物在渣中的活度。
此外，渣池上的氧分压或多或少也会产生一定的影响。
过去通常采用往渣池中加入脱氧剂的方法对熔渣连续脱氧，但是这会导致熔渣成分的改变。
电渣重熔渣的存在状态
电渣重熔渣的存在状态1.引言1.1 概述电渣重熔渣是在电弧炉熔炼过程中生成的一种矿渣，由于电弧炉使用电弧和高温来熔化废钢和其他金属材料，产生的熔融金属表面上会形成一层渣层。
这种渣层主要由非金属性物质组成，如氧化物、硅酸盐、氧化铁等。
电渣重熔渣的存在状态与其物理性质密切相关，这也是本文将讨论的主要内容。
在电弧炉炼钢过程中，渣层的存在是不可避免的，但其具体形成原因和物理性质还需要进一步研究。
了解电渣重熔渣的存在状态对于优化电弧炉冶炼工艺、提高金属回收率以及减少环境污染具有重要意义。
本文主要通过对电渣重熔渣的形成原因和物理性质的分析探讨，旨在揭示电渣重熔渣的存在状态及其影响因素，并对进一步研究该领域提出展望。
通过对电渣重熔渣的深入研究，可以为电弧炉冶炼过程的优化提供科学依据，同时也有助于对于资源利用和环境保护的进一步探索。
1.2文章结构文章结构的目的是为了给读者提供一个清晰的指南，使读者能够更好地理解和跟随文章的内容和逻辑顺序。
以下是本文的详细结构：1. 引言1.1 概述：介绍电渣重熔渣的背景和重要性，以及本文的研究意义。
1.2 文章结构：概述本文的结构和各个部分的内容。
1.3 目的：说明本文的研究目标和意图。
2. 正文2.1 电渣重熔渣的形成原因：探讨电渣重熔渣产生的主要原因，可能涉及到的工艺参数和条件。
2.2 电渣重熔渣的物理性质：详细描述电渣重熔渣的物理性质，例如化学成分、晶体结构、密度、粒径分布等。
3. 结论3.1 电渣重熔渣的存在状态总结：总结电渣重熔渣的存在状态，包括其在工业生产中的应用和影响。
3.2 对电渣重熔渣的进一步研究展望：展望未来对电渣重熔渣的研究方向，提出可能的改进和应用前景。
通过以上结构，读者可以清晰地了解本文的内容和组织形式，并能够更好地理解和消化文章所要传达的信息。
1.3 目的本文的目的是探讨电渣重熔渣的存在状态。
通过对电渣重熔渣的形成原因和物理性质进行研究分析，旨在深入了解电渣重熔渣在工业生产中的实际应用和存在状态。
电渣重熔市场分析报告
电渣重熔市场分析报告1.引言1.1 概述概述部分的内容如下：电渣重熔是一种重要的金属再生利用技术，通过对废旧金属材料进行处理，提取其中有价值的金属资源。
在现代工业中，电渣重熔技术已经成为金属回收利用行业的重要环节，对资源节约和环保做出了积极贡献。
本报告旨在对电渣重熔市场进行全面、深入的分析研究，以期为相关产业提供可靠的市场参考和发展方向。
通过对市场规模、需求情况、竞争格局和发展趋势进行分析，帮助企业和投资者更好地把握市场动态，制定有效的市场战略。
随着全球经济的快速发展和环保意识的提升，电渣重熔市场将面临新的机遇和挑战。
本报告将对市场的发展趋势和未来发展方向进行展望，为行业未来的发展提供建议和指导。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括对整篇文章的章节安排和每个章节内容的简要说明。
例如，可以介绍引言部分主要包括概述、文章结构、目的和总结等内容；正文部分主要包括电渣重熔市场概况、市场需求分析和竞争格局等内容；结论部分主要包括主要发现、市场发展趋势以及建议与展望等内容。
这样的内容可以帮助读者了解整篇文章的组织结构和内容概要，让他们在阅读时更好地把握文章的主题和重点。
1.3 目的：本报告旨在对电渣重熔市场进行全面的分析，包括市场概况、需求分析和竞争格局，以期为相关企业、投资者和决策者提供准确、全面的市场情报和发展趋势，帮助他们制定合理的市场策略和决策，同时也为行业内部的企业提供参考，促进行业的健康发展和竞争力的提升。
希望通过本报告的编写和发布，能够为电渣重熔市场的进一步发展和壮大提供有益的参考和指导。
1.4 总结总结：通过对电渣重熔市场的深入分析，我们发现市场需求持续增长，竞争格局逐渐加剧。
随着工业发展和环保意识提高，电渣重熔技术将迎来更多的应用和发展机遇。
在未来，我们建议相关企业加强技术创新，优化产品结构，提高企业竞争力，把握市场机遇，实现持续稳定的发展。
同时，政府部门也应加强监管和政策支持，促进市场环境的良性发展，确保市场的健康和稳定。
电渣重熔ESR
El弧炉或感应炉冶炼的钢铸造或锻压成为电极，通过熔渣电阻热进行二次 重熔的精炼工艺，英文简称ESR。美国霍普金斯(R.K.Hopkins)于20世纪40年代首先提出这 种精炼方法的原理。 在铜制水冷结晶器内盛有熔融的炉渣，自耗电极一端插入熔渣内。自耗电极、渣池、金属 熔池、钢锭、底水箱通过短网导线和变压器形成回路。在通电过程中，渣池放出焦耳热， 将自耗电极端头逐渐熔化，熔融金属汇聚成液滴，穿过渣池，落入结晶器，形成金属熔池， 受水冷作用,迅速凝固形成钢锭。在电极端头液滴形成阶段,以及液滴穿过渣池滴落阶段,钢渣充分接触，钢中非金属夹杂物为炉渣所吸收。钢中有害元素（硫、铅、锑、铋、锡）通 过钢-渣反应和高温气化比较有效地去除。 液态金属在渣池覆盖下，基本上避免了再氧化。 因为是在铜制水冷结晶器内熔化、精炼、凝固的，这就杜绝了耐火材料对钢的污染。钢锭 凝固前，在它的上端有金属熔池和渣池，起保温和补缩作用，保证钢锭的致密性。上升的 渣池在结晶器内壁上形成一层薄渣壳，不仅使钢锭表面光洁，还起绝缘和隔热作用，使更 多的热量向下部传导,有利于钢锭自下而上的定向结晶。由于以上原因,电渣重熔生产的钢 锭的质量和性能得到改进，合金钢的低温、室温和高温下的塑性和冲击韧性增强，钢材使 用寿命延长。 电渣重熔设备简单，投资较少，生产费用较低。电渣重熔的缺点是电耗较高，目前通用的 渣料含CaF较多，在重熔过程中，污染环境，必须设除尘和去氟装置.
电渣重熔的发展及其趋势
电渣重熔的发展及其趋势李孝根内蒙古科技大学材料与冶金学院09冶金2班 0961102226摘要：简要地回顾了电渣重熔工艺在近几十年的发展与创新。
对电渣重熔技术发展过程中的一些重要工艺，如快速重熔、保护气氛下的电渣重熔等进行了简单的描述。
这些技术在改善传统电渣冶金工艺局限性的同时，进一步发挥了电渣重熔的优越性，使电渣重熔显示了更宽广的应用前景。
并简要地讨论了电渣重熔工艺在21世纪的发展趋势。
关键词：电渣重熔导电结晶器电渣快速重熔保护气氛下的电渣重熔Development and Tendency of Electroslag RemeltingAbstract ：The development and achievement of technology of Electroslag Remelting (ESR) in near decades has been reviewed briefly in this text. Some important technologies in the evolution of ESR，such as Electroslag Rapid Remeltiong (ESRR) ，Electroslag Remelting under gases ，etc. were introduced briefly . With the development of these techniques，which avoid some disadvantages existing in the traditiongal ESR，the ESR is entitled to wider range application. And the development trend of the technology of ESR in the 21th century is discussed.Key Words ：ESR ，Current conductive mold(CCM) ，ESRR ，ESR under gases 前言电渣重熔是一种在世界范围内广泛应用于优质钢生产的重熔工艺。