第一代和第二代电渣冶金技术的发展
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
电渣炉
电渣炉的规格参数（5t以下）
规格 （ T） 年产 （ T） 自耗电极 直径 ф mm 长度 mm 直径 结晶器 高度 锥度 变压器（连接组标号I,i0） 容量 一次 （KVA） 电压 (KV) 二次 电压 (V) 炉口 电压 (V) 二次 电流 (KA) 总 重 (T )
0.03
电渣重熔的特点
随着机械、动力、石油、化工、航空工业等部门的飞跃发展及原子能工程、 火箭和宇航技术的出现，人们对钢和合金的性能提出了越来越高的要求，例 如：要求零件和设备耐高温、抗腐蚀、高强度，以及在某些极复杂的条件。 如：高温、高压、动载荷、高速度等条件下工作。为此，人们除研制新的钢 种和合金材料外，在冶炼工艺方面进行了大量的研究工作。发现并应用了一 些特种冶炼方法。把经过普通冶炼方法（如：平炉、转炉和普通电弧炉）炼 出的钢和合金进行再精炼，以提高钢和合金的冶金质量，生产高质量的金属 材料，电渣重熔就是其中的一种。 提高冶金质量主要有两个方面：（1）提高钢和合金的纯洁度；（2）获得均 匀致密的结晶组织。前者就是要降低钢中气体和非金属夹杂物的含量。后者 就是要降低或消除在液态金属凝固时产生的成分偏析、组织不均匀、缩孔和 疏松等低倍缺陷。 电渣重熔冶炼钢在上述两个方面具有突出的优点。电渣重熔过程具有去除非 金属夹杂物的极有利条件，经过电渣重熔的钢和合金有很高的纯洁度。用一 般方法冶炼的钢中含有的非金属夹杂物，经过电渣重熔后可以去除80－90％。 电渣钢锭是在水冷结晶器内强制冷却凝固，因此钢锭具有致密的结晶组织， 一般不出现普通冶炼方法所产生的缩孔、疏松等低倍缺陷。
变压器冷却及安装
从变压器的冷却方式上，由原来的强制油循环冷却，发展为干式风冷。 随着铁芯材料质量的提高，变压器发热的现象明显减弱，自冷式变压 器将成为电渣炉用变压器的发展方向。西安变压器厂为山东一企业制 造的 40t 电渣炉用 6000KVA 大型变压器就是采用自行冷却方式冷却 的。其主要缺点是为了增大散热面积，变压器的体积较大。 对于变压器的安装位臵，在保证安全的条件下应尽可能离电渣炉近一 些，以缩短导线，减少网络感抗及电压降。
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
电渣冶金的发展历程 现状及趋势
二、电渣冶金的现状
然而，尽管电渣冶金技术具有许多优点，但在实际应用中也存在一些问题。 例如，电渣冶金技术的能源消耗较大，生产成本较高；同时，对电极的消耗较大， 需要频繁更换电极，这也会增加生产成本。因此，在未来的发展中，如何降低电 渣冶金技术的能源消耗和电极消耗，提高生产效率，将是研究的重点。
三、电渣冶金的发展趋势
二、电渣冶金的发展历程
二、电渣冶金的发展历程
电渣冶金技术起源于20世纪50年代，最初是为了解决当时苏联的钢铁短缺问 题。经过几十年的发展，电渣冶金技术不断完善，应用领域也不断扩大。目前， 电渣冶金技术已经广泛应用于有色金属、钢铁、稀有金属等领域。特别是在有色 金属和稀有金属的提取和提纯方面，电渣冶金技术已经成为一种重要的生产方法。
2、挑战：尽管电渣冶金技术在 未来具有广阔的发展前景，但也 面临着一些挑战
2、挑战：尽管电渣冶金技术在未来具有广阔的发展前景，但也面临 着一些挑战
综上所述，电渣冶金是一种高效、环保的金属冶炼技术，在未来具有广阔的 发展前景。但是要实现其可持续发展，需要解决一些发展过程中的问题和挑战。 相信在科技的不断进步和社会的不断发展下，电渣冶金技术将会得到更广泛的应 用和推广。
参考内容二
内容摘要
电渣冶金是一种高效、环保的金属冶炼技术，由于其具有高金属提取率、低 成本、环保性能好等特点，近年来在全球范围内得到了广泛和应用。本次演示将 介绍电渣冶金的基本原理、发展历程以及在实践中的应用，并阐述其未来的发展 趋势和挑战。
一、电渣冶金的基本原理
一、电渣冶金的基本原理
电渣冶金是一种利用电渣熔融技术进行金属提取和精炼的方法。在电渣冶金 过程中，电极熔融反应是关键环节。在直流电的作用下，电极逐渐熔化，同时渣 料被加热和熔融，熔融的渣料与未熔渣料和电极之间发生复杂的物理化学反应， 最终形成金属熔池。金属熔池中的金属液在重力作用下流入收集器，从而实现金 属的提取和提纯。
电渣重熔冶炼技术
电渣重熔冶炼技术
1 引言
电渣重熔冶炼技术是熔化废旧金属的一种方法，能够有效地回收金属资源，减轻资源的消耗和环境污染。
本文将从技术原理、设备结构、优点和发展趋势等方面介绍该技术。
2 技术原理
电渣重熔冶炼技术是通过电极向熔体中通入一定的电流和电压，使废旧金属在高温下熔化。
同时，添加一定量的草酸盐或碳化物，将金属污染物转化为易于脱除的渣滓。
熔融时，废旧金属中的杂质被转化为渣滓，可通过重力作用自然分层，而金属熔体则通过不同的喷吐器进行分离。
3 设备结构
电渣重熔冶炼设备主要由炉爐鼓风系统、电极导电系统、草酸盐或碳化物投加系统、喷吐与收渣系统等部分组成。
其中，炉爐主要由铁墙、保温层和炉底构成，电极通常采用水冷型，以防止焦化。
而草酸盐或碳化物的加入量和时间、喷吐器的数量和位置、加热方式等参数会影响电渣重熔冶炼的效果和质量。
4 优点
电渣重熔冶炼技术的主要优点是可以高效、环保地回收废旧金属，减少对地球资源的消耗和环境的污染。
此外，该技术还可以生产高纯
度的金属材料，广泛应用于工业生产。
5 发展趋势
电渣重熔冶炼技术已经成为国际铸造行业中广泛使用的一种高效、环保的回收技术。
未来，随着金属回收利用的重要性不断提升，电渣
重熔冶炼技术将在材料回收领域中扮演更为重要的角色。
同时，技术
革新和设备升级还将进一步提高电渣重熔冶炼技术的效率和质量。
6 结论
无论是从环保角度，还是从资源利用率的角度来看，电渣重熔冶
炼技术都是一种十分重要的回收技术。
未来，我们应该进一步加强对
该技术的研究和探索，为推动环境保护和可持续发展做出贡献。
电渣冶金的回顾与展望
电渣冶金的回顾与展望李正邦摘要制备超纯优质金属材料的精细冶金不断地向前发展，近期电渣冶金的进展令人瞩目。
高压电渣重熔(PESR)，真空电渣重熔(VarESR)使重熔金属质量达到高纯水平。
电渣热封顶(ESHT)生产巨型钢锭具有技术与经济上的潜在优势。
关键词精细冶金电渣冶金高压电渣重熔真空电渣重熔电渣热封顶前苏联电渣重熔工业化起步较早，1958年乌克兰扎波洛什市德聂伯尔建立［1］了电渣重熔车间，拥有0.5 t P909型电渣炉4台，美国费尔思斯特林公司(FirthSterling)于1959年建立了3.6 t工业电渣炉，而在工业上全面推广直至1965年才开始［2］。
我国于1958年在电渣焊的基础上掌握电渣重熔技术，于1960年在重庆特殊钢厂及大冶钢厂建立电渣重熔车间［3］。
从世界范畴论，电渣重熔工业生产已经历了41个春秋(1958～1999年)。
电渣重熔属于冶金专业，特种熔炼学科。
电渣技术的发展，派生出许多专业分支。
电渣冶金包括：电渣重熔、电渣熔铸、电渣转注、电渣浇注、电渣离心浇铸、电渣热封顶、电渣焊接、电渣表面镀膜等。
1电渣冶金的历程1.1缓慢发展的25年(1940～1965年)［2］美国R.K.Hopkins首先于1940年获得电渣直接熔炼专利，早年Kellogg公司用于生产高速钢及高温合金(Fe-16Cr-25Ni-6Mo)，直到 1959年Firth-Sterling公司建立3台3.6t电渣炉进行电渣重熔，美国电渣技术才定型。
1965年Firth-Sterling公司破产，被Vasco公司及Allvas公司兼并，该技术才逐渐公诸众。
50年代由于钛合金需要一度增长，到1965年美国真空电弧重熔能力达15.3万t/年，60年代钛合金市场萧条，相当一部分真空电弧重熔炉转为生产超级合金及优质合金钢。
同时理论研究落后，Hopkings及其同事认为电渣过程是“埋弧放电”。
1.2飞跃发展的10年(1965～1975)［4］1959～1965年在美国和西欧电渣重熔与真空电弧重熔之间展开了强烈的技术竞争，时间持续7年之久。
电渣重熔技术和产品质量控制
历史的回顾
Borys E. Paton院士
Borys I. Medovar院士
29/03/1916-19/03/2000
历史的回顾
B.E. Paton, B.I. Medovar, 1952: first ESR ingot at PWI
历史的回顾
1953年前苏联Г. З. Вопошкевич 在电弧焊焊纵缝过程中发现电弧熄灭，其过程 稳定，焊缝质量优异，由此发现了电渣焊。 1953年后经巴顿电焊研究院历时五年的开发研 究，于1958年5月在米多瓦尔（Б. И. Медовар）院士的领导下，在乌克兰扎 波洛什市德聂泊尔特钢公司建成0.5吨P909型 电渣炉4台，前苏联电渣冶金工业拉开了序 幕。
历史的回顾
（1）产量呈抛物线增长： 年份 1960 1965 1969 1973 1988 2008 产量/万t 3 29 48 80 120 200 （2）锭重呈几何级数增长： 年份 1960 1965 1970 1988 2008 锭重/t 12 30 80 165 204 （3）产品扩大。生产的优质钢及超级合金到1985年近300个 牌号，开始用于生产有色金属（Al、Cu、Ti合金）及贵金 属（Ag合金）
历史的回顾
1959年衡阳冶金机械厂生产了100kg高速钢电渣铸锭， 还采用电渣重熔回收一批废旧高速钢刀具，成果于 1959年10发表在《焊接》杂志建国10周年特刊上，这 一成果受到国内冶金界关注。同期在衡阳冶金机械厂 还试验成功了电渣冒口热封顶。 1959年11月北京钢铁学院朱觉教授率电冶金师生与作 者所在的冶金建筑研究院电渣实验室合作，采用电渣 重熔法研制成功了航空轴承钢。1960年5月冶金部召开 了推广会，朱觉主持会议，李正邦、傅杰等做技术报 告。
第二代电渣冶金工艺研究
第１ ０卷 增 刊
２ １ 年 ３月 ０１
材
料
与 冶
金
学
报
Ｖｏ ＿ ０ Ｓ ｌ１ １
Ｍ ａ ｃ ０１１ ｒｈ２
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＭａｅ ｉｌ ｎ ｔ ｌ ｒ ｙ ｏ ｒ ａ ｔ ｒ ｓ ａ ｄ Ｍｅａｌ ｇ ｏ ａ ｕ
第 二 代 电渣 冶 金 工 艺 研 究
２ ｉ ｇｕＸｉｙ ｔｅ Ｆ ｒ ｎ ｏ ， ｔ． Ｄａｙｎ １３２， ｉａ Ｊａ ｓ ｎ ａＳｅｌ ｏｇ ｇＣ ｎ ｉ Ｌｄ ， ｎ ａｇ２ ２ ２ Ｃｈｎ ）
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姜周华教授——电渣冶金的最新进展与发展展望2014-姜周华资料
ESR
ESR TC
7
3
熔池形状变成浅平，凝固方向趋于轴向，有利于减少凝固偏析、缩松 和缩孔等凝固缺陷，特别适合于高温合金等易偏析品种的生产
双电源回路＋导电结晶器
双电源＋导电结晶 器新电渣工艺：
内部质量和表面质量的 统一！
A-传统电渣炉； B-导电结晶器（45.7%的结晶器电流） 120吨电渣锭Ф1800mm金属熔池形状的对比（模拟结果）
断裂韧性、缺口敏感 性
低周波疲劳指标
2.2 特厚板坯电渣重熔技术
低频电 源控制
干燥空 气保护
特厚板坯电渣 重熔技术特点
电极称量与 熔化速度 精确控制
结晶器移 动式抽锭
双极串 联重熔
板坯电渣炉车间（3台40－50吨）
生产过程
40吨尺寸为950×2000×2800mm
前景展望
1、历史的回顾
Borys E. Paton院士
Borys I. Medovar院士
29/03/1916-19/03/2000
第一个电渣锭诞生——距今62周年
B.E. Paton, B.I. Medovar, 1952: first ESR ingot at PWI
1952年乌克兰巴顿电焊研究所巴顿和米多瓦尔院士在实验室 试制了第一个不锈钢电渣锭
900mm/500mm，P91厚壁管（长度3.5m）
2.4 节能型电渣炉及技术
提高电效率的措施
优化短网设计，降低短网损失 平行布置：双极串联 同轴导电 低频供电 减少涡流损失 确定合理的工作点：输入渣池功率最大化（提高渣池
电压，降低重熔电流）
电渣炉短网布置
电渣炉电气原理图
A-传统电渣炉； B-导电结晶器（45.7%的结晶器电流）
电渣重熔新技术的研究现状及发展趋势
电渣重熔新技术的研究现状及发展趋势彭龙生;刘春泉;周浩;林英华【期刊名称】《材料导报》【年(卷),期】2022(36)S01【摘要】1940年美国霍普金斯获得了“Carol电铸锭”美国专利,电渣重熔技术被首次提出但未得到推广。
1952年前苏联梅多瓦尔和巴顿两位科学家在实验室试制备了第一个不锈钢电渣锭。
1958年,在乌克兰东南部城市扎波罗热第聂伯特钢厂建成了0.5 t P909型电渣炉。
1959年—1960年建成了世界上第一个电渣重熔车间,开启了电渣重熔技术工业化时代。
英国是最早从事电渣重熔技术研究的西方国家,随后各国冶金工业者纷纷开始研制多种新型电渣炉。
奥地利INTECO公司开发了快速电渣技术(ESRR),该技术实现了快速和连续化操作,但这种快速电渣重熔技术存在的主要问题是电结晶器寿命太短,影响了其市场推广。
为了满足多种不同断面且钢锭细长的需求,INTECO设计了一种可抽拉式底水箱、电极交换、滑动接触的平行双线母排、无需大电流软连接理念的抽锭试电渣重熔炉。
德国VSG公司建成了世界上第一台加压电渣炉,工作压力为4.2 MPa,可生产直径为1000 mm、质量达14.5 t的高氮钢锭,主要用于大型生产发电机护环钢。
进入21世纪后,发达国家新建的电渣炉普遍采用保护气氛方式,德国还研究并设计制造了2台20 t的真空电渣炉分别在德国和日本得到工业应用。
我国的电渣冶金技术起步也比较早,1958年我国冶金工作者开始电渣重熔技术的研究。
1960年,双支臂抽锭式电渣重熔炉在重庆特殊钢厂成功建造。
1964年在重庆召开第二届全国电渣冶金会议,这标志着着我国电渣冶金技术进入大规模研究开发和推广应用阶段。
在过去的近60年中,我国冶金工作者在电渣冶金领域发现和发明了许多自己独特的理论和技术。
21世纪以来,我国开发了一系列电渣重熔新技术,主要包括熔速控制的保护气氛电渣炉、真空电渣炉、加压电渣重熔设备及高氮钢制备技术、电渣连铸技术、电渣重熔超大扁锭技术、电渣重熔空心钢锭技术、导电结晶器技术以及电渣液态浇注技术等,使我国电渣重熔技术始终保持国际先进行列。
第二代电渣冶金技术与重大装备制造
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Ｆ Ｊ Ｕ ｅ ｉ
冶金技术发展史
汉冶萍公司
• 这个炼铜中心开始于商朝的小乙时代，一直延续到西汉， 长达一千多年。据推断，产铜量不下于十万吨，其冶炼水 平，相当于欧洲十九世纪。 春秋战国时，这片宝地属 于楚国。由于它的发达的冶铜工业而大大促进了楚国生产 力的发展，使楚国成为中原各国必须联合起来才能对付的 一支劲旅。铜绿山的冶铜业到西汉后，渐渐衰落，冶铁业 却慢慢发展起来。据史书记载：公元227年，吴王孙权开 采武昌的铜铁“铸为刀剑万余”，就是在大冶县。不过当 时还没有大冶这个名称，这一带属于武昌郡管辖。直到公 元967年，才设立大冶县。 • 大冶不仅以丰富的铜、铁而出名。而且还有丰富的金、银、 煤、磷、锰、钨、铅、钍、镓、铟、钴、石棉、水晶、云 母、石墨、水晶、石英石、大理石等三十多种旷物，是一 个名副其实的“江南聚宝盆”。
世界冶金技术的三次大发展
• 事实表明，中国冶铜技术尽管落后于西亚一千多年。然而 却根据本国的资源特点。继承和发扬了鼓风炉的技术传统， 并按照社会需要，建设了许多冶铸工场。铸造了成千上万 件青铜器，总结了青铜铸造的规律。闯出了一条发展青铜 冶铸的独特道路，使商周时期的青铜技术达到并且超过了 当时世界其他先进地区。 • 战国秦汉时期冶铁技术的大发展，是我国冶金技术后来居 上的又一光辉范例。公元前十三世纪，人类冶铁技术最早 发源于现在的土耳其境内。腓尼基商人从那里的赫梯民族 中，把铁器贩卖给地中海沿岸的其他民族使用。根据地中 海沿岸一些地区发掘出的公元前十世纪前后的遗址，可以 看出铁器已经取代了青铜器，从而进入铁器时代。希腊和 罗马的繁荣，
世界冶金技术的三次大发展
• 综上所述，人类冶金技术的第一次大发展是：从青铜冶铸 开始，经过红铜和青铜并用时期，达到“六齐”的自觉的 青铜冶铸方法；发明和使用各种铸造方法以及采用鼓风炉 炼铜等。这次大发展的社会原因是奴隶制发展的需要；技 术原因是中国充分运用了制陶和烧陶的技术优势和丰富的 资源优势。第二次大发展是：发明生铁铸造，生铁柔化和 生铁炼钢技术。大发展的社会原因是封建制发展的需要； 技术原因是中国充分运用鼓风炉炼铜和热处理的技术优势。 第三次大发展是：发明液态炼钢、机械化冶炼和加工技术。 大发展的社会原因是资本主义发展的需要；技术原因是欧 美国家充分利用蒸汽机、电动机和机械装置的技术优势和 金属理论优势。 • 人类冶金技术的三次大发展，鼓舞着我们为实现冶金工业 现代化而努力。历史已经证明，中国古代冶金工匠是有所 作为的。历史还将证明，在社会主义条件下，中国冶金工 业一定能够再次攀登冶金技术的新高峰。
新一代电渣冶金技术的开发
图 3 电渣连铸生产方坯和圆坯 Fig. 3 Square billet of 300mm × 340mm and round billet of Φ600 mm produced by ESCC
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材料与冶金学报
第 10 卷
图 4 电渣连铸方坯低倍组织（ 300 mm × 340 mm） Fig. 4 Macrostructure of ESCC square billet（ 300 × 340 mm）
电渣冶金是目前生产高品质金属材料的重要 方法． 经电渣重熔的钢，纯度高、含硫量低、非金属 夹杂物少、钢锭表面光滑、结晶均匀致密、金相组 织和化学成分均匀，钢种达到 400 多个，广泛用于 航天航空、军工、能源、船舶、电子、石化、重型机械 和交通等许多国民经济的重要领域． 中国于 1958 年在电渣焊的基础上掌握电渣重熔技术，于 1960 年在重庆特殊钢厂及大冶钢厂建立电渣重熔车 间［1］，从此，电渣冶金在中国得到不断的发展［2］． 到目前为止，我国工业电渣炉总量近 500 台，生产 能力超过 80 万 t / a．
电渣冶金技术虽然经过了 50 多年的发展，但 传统的电渣重熔存在生产效率低、电耗高、氟化物 污染环境、电渣过程吸气、大型钢锭偏析严重等问 题，一直没有得到很好的解决［3］． 东北大学从电 渣冶金技术诞生的早期就开始进行电渣冶金工艺 理论及设备方面的研究工作，经过多年研究，不断 创新，取得了一系列研究成果，本文主要针对东北
增刊
姜周华等： 新一代电渣冶金技术的开发
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年开始东北大学钢铁冶金研究所进行了电渣连铸 技术的开发研究［4］． 电渣连铸技术既有电渣冶金 的特点，也继承了连铸的优点，其技术主要特征是 采用双极 串 联、交 换 电 极、Cs137 液 面 检 测 与 控 制、连续拉坯及在线切 割 等 技 术，其 原 理 如 图 1 所示．
中国冶金发展史
失蜡法,范铸法,铸焊法等工艺相当成熟. 考工记说： 金仑·大齐,六分共金而锡居一,谓之钟鼎 之并,五分其金而锡居一,谓之斧斤之齐,四分其金而锡 居一,谓之戈裁之齐,三分共金而锡居—·,调之大刃之 齐,五分其金而锡居二,谓之削、杀矢之齐、金、锡半, 谓之鉴熔之齐.
三、铁器时期
1. 从冶铁术的最初发生到春秋战国之交为萌生期.已知早期铁器有 55件,多数属于春秋晚期和春秋战国之 交,其中,工具、兵器多用 锻制,农具、容器用铸制, 具有冶铁术初起的技术特征.铁器的较 多使用,标志着 新一代社会生产力的形成,据此认为,春秋战因之 交已 进入铁器时代.
二、青铜器时期
这个过程是逐步地、缓促地实现的.目前已知最早的金属 实物是甘肃东乡林家马家窑文化遗址所出铜刀,其年代可能早 到公元前三世纪初期,约公元前4700年左右,经北京钢铁学院 冶金史组检验为锡青铜器件. 传说中就有禹铸九鼎、 用铜工具开凿龙门、疏通河道.
竖炉炼铜：目创已知最早的
炼钢竖炉出自铜绿山旷冶遗址年代为春 秋晚期.已发掘清理的8座坚炉,由炉基、 炉缸和炉身组成,形制基本相同,多建在 坡地或土墩上.筑炉时先在地面挖坑,用 粘土充城夯实,再用粘土和石块混合逐层 夯筑炉基使高出地面.炉基内修筑T形风 沟,沟壁用高岭土搪衬.炉缸呈椭圆形,用 高岭土、石英砂、岩屑、铁矿粒等分层 修筑.炉身也用混合型耐火材料分内、外 壁夯筑再加炉衬.炉的前壁下部设有金门 、冶炼时堵塞,再在上开设料台,用石 砧和石球破碎矿石.
炼铁工艺：铸铁柔化术、球状石墨铸铁、块炼铁和块炼渗
“电渣冶金技术的现状与进展”专题交流会
学 术 交 流 简 报
。 ０“电渣 冶 金技 术 的现状 与 进展 ”专题 交 流会
为进 一 步提 高 电渣 重 熔 特殊 钢 的 生产 与质 量 控 制 ．２０１８年 ９月 。技 术研 究 院邀 请 到 了安 徽 工业 大学 常 立忠 教授 进 行 电渣重 熔 关键 技术 交流 ．技术 研 究院 特钢 所 、薄 板所 、厚板 所 以及 贵 钢 技术 中心等有关单位参加了本次交流
会 后 。参 会人 员就报 告 相 关 内容 进 行 了提 问 ，常教授 给 予 了细致 解答 。
（：－：常 立忠 ，２００８年于 钢 铁 研 究 总 院 获 冶金 工程 博 士 学 位 ，２００８—２０１０年 在 钢 铁 研 究 总 院材 料 科 学 与工 程博 士后 流 动 站 工作 ，２ 教授 ，２０１７年 Ｏ３月 任 博 士 生导 师。）
常立忠教授首先简要介绍电渣冶金 的基本原理及发展 ．重点就 电渣冶金技术 的优越性及存在 的 主要 问题 进 行 了说 明 ，如 ：电耗 较 高 ：电耗 １ ４００～１ ６００ ｋｗｈ／ｔ；生 产 效 率 低 ，重熔 效 率 跟 结 晶器 直径 成 正 比 ；逸 出氟化 物 污染 环境 ；一 炉 一个 锭 ，管理 不便 等 。
大力开发电渣冶金技术,促进我国高品质特殊钢产业发展
吴建常：大力开发电渣冶金技术，促进我国高品质特殊钢产业发展来源：中国钢铁企业网 2012-11-06复制网址〖宽屏查看〗大力开发电渣冶金技术，促进我国高品质特殊钢产业发展中国钢铁工业协会顾问吴建常大家好!今天能够参加由中国金属学会特殊钢分会举办的2012年全国电渣冶金学术年会，我非常高兴。
特别是在钢铁工业需要调整结构、国家提出了促进高品质特殊钢发展之机，召开这次会议有很重要的意义。
电渣冶金作为特种冶金学科的主要分支，是生产高品质特殊钢的重要手段。
由于电渣产品洁净度高、成分均匀、组织致密，性能优异，长期以来为我国的国民经济建设，尤其为国家重大装备、重大工程、国防国防和航天航空的发展和建设做出了重要贡献。
1952年前苏联乌克兰巴顿电焊研究所米多瓦尔院士在实验室试制第一个电渣重熔不锈钢钢锭，意味着电渣冶金技术的诞生，距今正好是60周年。
1962年5月，朱觉、屠宝洪、傅杰、印祥麟等指导北京带钢厂及北京钢丝厂分别建成了300kg单相双自耗电极串联有衬电渣炉和120kg三相有衬电渣炉，实现了液态金属电渣冶金技术工业化，今年又是液态金属电渣冶金技术工业化50周年。
今天，本次学术会议特别邀请了乌克兰巴顿电焊研究所电渣研究中心主任，列夫·米多瓦尔教授，也就是发明电渣重熔技术的鲍里斯·米多瓦尔院士的儿子。
另外，作为液态金属电渣冶金技术的发明者之一的傅杰教授以及参与第一台200吨世界最大电渣炉技术开发的刘海洪教授也出席了本次学术年会。
这些学者的参会使得本次会议具有特别的意义。
还有我们全国特殊钢企业、重型机械企业以及从事电渣冶金研发的科研单位和大学等几十个单位的代表参加本次会议，我们共同回顾半个多世纪以来电渣冶金技术的发展历史，共同研讨今后的发展方向，我们感到非常荣幸，意义非同寻常。
在这里，我想谈几点自己的感想。
1、电渣冶金为我国国民经济和国防建设做出巨大贡献1958年12月9日冶金部建筑研究院电渣组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，这是我国电渣冶金的首个试验研究。
金属冶炼的发展历史
可持续发展在金属冶炼中的应用
清洁生产技术
01
采用先进的冶炼技术和设备，降低能耗和污染物排放，提高资
源利用效率。
循环经济
02
推动金属冶炼废弃物的回收和再利用，实现资源循环利用，减
少对环境的压力。
绿色能源
03
利用可再生能源如太阳能、风能等替代传统化石能源，减少能
源消耗和污染物排放。
绿色冶金的未来展望
详细描述
这一时期，铜、锌、锡等金属的冶炼技术得到了发展。例如，亨利·贝塞麦发明了连续 铸锭机，使得铜和锡的加工更加高效。此外，电镀技术的出现也为金属表面处理提供了 新的途径。这些新的金属冶炼方法满足了工业领域对不同金属材料的需求，推动了工业
生产的快速发展。
03
现代金属冶炼技术
高炉技术的现代化
现代化高炉采用先进 的自动化控制系统， 提高了生产效率和产 品质量。
在19世纪中叶，贝塞麦转炉炼钢法和托马斯平炉炼钢法相继问世，推动了炼钢技 术的发展。这些方法能够降低钢中的杂质含量，提高钢材的强度和韧性。随着技 术的不断改进，钢铁工业逐渐成为工业革命的重要支柱。
新的金属冶炼方法的探索
总结词
在工业革命时期，人们不仅对传统的铁和钢进行了大量研究，还探索了其他金属的冶炼 方法。
非金属复合材料
利用非金属材料（如碳纤维、玻璃纤维等）与金属材料复合 ，形成具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点的复合材料，广泛 应用于汽车、航空航天、体育器材等领域。
智能化和自动化技术的应用
自动化生产线
通过引入机器人、自动化设备等 ，实现金属冶炼的自动化生产， 提高生产效率，降低人工成本。
智能化技术
利用人工智能、大数据等技术， 对金属冶炼过程进行实时监控、 预测和优化，提高产品质量和降 低能耗。
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摘
要
论述 了电渣冶金技 术的分类 ， 一代 和第二代 电渣冶金技术的特点 ， 第 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 ， 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 第
第 ３ 卷第 １期 １
・
特 殊钢
Ｓ ＰＥＣＩ ＡＬ ＴＥＥＬ Ｓ
１ ・ ２１ ８ ０ ０年 ２月
Ｖｏ ． ． ．１ １ ３１ Ｎｏ Ｆｅ ｒ ａ ｙ ２ ０ ｂ ｕ ｒ ０１
・
工 艺 材 料进 展 ・
第 一 代 和 第 二 代 电渣 冶 金 技 术 的 发 展
傅 杰
（ 京 科 技 大 学 ， 京 １０ ８ ） 北 北 ０ ０ ３
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 、 氛可控制 、 气 重 熔和凝固过程可控制 ， 并提高计算电渣重熔锭大型化 惰性气体保护 快速冷却 发展方向
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