电渣重熔过程中氧的控制
电渣重熔钢液洁净度控制研究进展
２０１０年４月第１８卷第２期河南冶金ＨＥＮＡＮＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹＡｐｒ．２０１０Ｖ０１．１８Ｎｏ．２电渣重熔钢液洁净度控制研究进展李京社王再飞杨树峰（北京科技大学）摘要电渣重熔工艺能够显著去除钢中的非金属夹杂物、降低钢中的总氧含量。
本文阐述了电渣重熔过程中非金属夹杂物的去除机理、夹杂物成分和含量的控制以及电渣重熔过程中氧含量的控制，介绍了电渣重熔过程钢液洁净度控制的研究进展，提出了进一步提高电渣重熔过程钢液洁净度水平的研究方向。
关键词电渣重熔非金属夹杂物总氧含量ＲＥⅧＷ０ＦＣＬＥＡＮＬⅡ岖ＳＳＣｏＮＴＲＯＬＦｏＲＳＴＥＥＬＳＰＲｏＤＵＣＥＤＢＹＥＳＲＰＲｏＣＥＳＳＬｉＪｉｎｇｓｈｅＷａｎｇＺａｉｆｅｉＹａｎｇＳｈｕｆｅｎｇ（ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇ）ＡＢＳＴＲＡＣＴＥＳＲｐｒｏｃｅｓｓｃｏｕｌｄｎｏｔｏｎｌｙｒｅｍｏｖｅｎｏｎｍｅｔａｌｌｉｃｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓｌａｒｇｅｌｙｂｕｔａｌｓｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｔｏｔａｌｏｘｙｇｅｎｃｏｎｔｅｎｔｎｏｔａｂｌｙ．ＴｈｅｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｃｌｅａｎｌｉｎｅｓｓｉｎＥＳＲｐｒｏｃｅｓｓｈａｓｂｅｅｎｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｂｙａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｍｅｃｈａｚｉｓｍｏｆｒｅｍｏｖｉｎｇｎｏｎｍｅｔａｌ－ｌｌｅｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓ，ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆｂｏｔｈｃｏｎｔｅｎｔａｎｄｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｎｏｎｍｅｔａｌｌｉｃｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓａｎｄｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆｔｏｔａｌｏｘｙｇｅｎｃｏｎｔｅｎｔ．Ｂｅｓｉｄｅｓ，ｒｅｓｅａｒｃｈｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓｇｒｅｇｉｖｅｎｉｎｏｒｄｅｒｔｏｆｕｒｔｈｅｒｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｖｅｌｏｆｃｌｅａｎｌｉｎｅｓｓｉｎＥＳＲｐｒｏｃｅｓｓ．ＫＥＹＷＯＲＤＳＥＳＲｎｏ舢ｅ瞌Ｉｌｉｃｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓｔｏｔａｌｏｘｙｇｅｎｃｏｎｔｅｎｔ０前言电渣重熔（ＥＳＲ）是利用电流通过电渣层产生电阻热来熔化自耗电极的合金母材，液体金属以熔滴形式经渣层下落至水冷结晶器中的金属熔池内，即渣洗清洁钢液，钢锭由下而上逐步结晶。
大型电渣重熔值得注意的几个问题
大型电渣重熔值得注意的几个问题向大林【摘要】大型电渣重熔作为生产100 t以上直至300 t重大锻件用巨型钢锭的理想方法,正在被更多的人们所关注.本文回顾了电渣重熔的大型化缘起和发展.根据200 t级电渣炉的实践经验,讨论了大型电渣重熔一些值得注意的问题,如设备与工艺,特大电流短网,低氢控制,均匀性控制等.【期刊名称】《大型铸锻件》【年(卷),期】2011(000)001【总页数】9页(P26-33,35)【关键词】大型电渣重熔;200 t级电渣炉;设备与工艺;大电流短网;低氢控制;均匀性控制【作者】向大林【作者单位】上海重型机器厂有限公司,上海,200245【正文语种】中文【中图分类】TF14随着重大型装备向高参数、大容量发展，大锻件的尺寸、吨位也越来越大，如第三代核电AP1000反应堆压力容器法兰接管段筒体需要600 t以上的钢锭来制造，汽轮机低压转子交货尺寸长11 m，直径最大达2.8 m，锻件重量达365 t，钢锭重量要达到700 t。
而且锻件的质量和性能要求越来越高，锻件报废的风险也不断加大。
钢锭的冶金质量是获得优质大锻件的基础和先决条件，在大锻件生产中起关键性作用。
为了保证大锻件质量，降低废品率，生产高均匀性、高纯净度金属材料的电渣重熔越来越受到青睐。
近些年，国内外都在纷纷上马大型电渣炉生产大锻件用钢锭。
但电渣重熔本是一种生产小锭的特种熔炼技术，而且是在20世纪50年代末、60年代初才发展起来的。
苏联巴顿电焊研究所(Ин_тэлектросваркиим .Е.О .Патона)把电渣焊的相似过程移植到冶金领域，1958年5月，在德聂伯特殊钢厂(Завод 《Днепро-спецсталь》)建立了第一台工业电渣炉(P909型)，生产直径500 mm，重500 kg的电渣锭，电渣重熔技术才开始实际工业应用[1～4]。
迄今为止，电渣重熔只有50多年短暂历史。
50多年来，电渣重熔的大型化颇费周折，获得成功的案例并不多，这个现象引人深思，令人费解。
电渣重熔金属元素烧损原因中氧元素的追溯考虑
电渣熔铸工艺
电渣熔铸工艺一、电渣熔铸工艺的选定1、电渣工艺制定的原则及分类电渣工艺是决定电渣熔铸过程稳定性，保证产品质量和得到良好的技术经济指标的关键。
所以，制定工艺规范必须掌握以下四个原则：（1）电渣熔铸工艺制度首先要保证产品的冶金质量。
具体讲就是应保证重熔的精炼效果和良好的结晶结构；（2）电渣熔铸工艺必须保证电渣过程的良好稳定性；（3）电渣熔铸工艺必须在保证产品质量前提下力求经济指标的合理性。
如生产率、电耗、水耗、渣耗等都应控制在合理范围内以降低整个熔铸产品的成本。
（4）必须注意熔铸工艺的一般性与特殊性的统一。
电渣熔铸工艺参数可以分如下三类：（1）条件参数：是根据熔铸产品几何尺寸、重量要求定出的参数。
A 结晶器直径、高度；B 电极的直径、长度；C 充填系数及电极、结晶器的直径比。
（2）基本控制参数：是根据冶炼条件制定的。
可分两类：A 渣制度：包括渣系组成、渣量或渣池深度；B 电制度：包括工作电流或电流密度、工作电压、有效供电功率、比功率等。
（3）目标参数：是基本控制参数综合影响的因变量。
主要包括：A 金属熔池深度；B 极间距离与电极埋入深度；C 熔化率D 渣池温度、渣皮厚度、电耗等。
二、电渣熔铸条件参数的选择1、结晶器尺寸的确定：直径和高度（1）直径的确定：D结=（D产品+A）/（1-δ%）式中：D结—结晶器直径（毫米）；D产品—产品的规定尺寸（毫米）；A—毛坯加工余量，一般按20～40毫米计算；δ%—熔炼毛坯的减缩率，一般为3±0.5%。
（2）高度的确定：①固定式：H结≈（3～6）D结当D结＞300毫米，按下限考虑②抽锭式：2、电极尺寸的确定：直径和长度（1）直径的确定：d极=K•D结式中：d极—电极直径（毫米）D结—结晶器直径（毫米）K—经验系数，可选（0.5～0.6）±0.1（2）长度的确定:①单臂固定式电渣炉:圆柱形产品电极长度的确定: L极= h锭/C•η+Δl式中: L极—单支电极长度（米）；h锭—钢锭高度（米）；C—充填系数（电极与结晶器截面积之比）；Δl—余头（电极剩余长度0.05～0.1米）;η—电极致密度，轧、锻电极η=1，铸造电极η=0.95②双臂交替式电渣炉：这种电渣炉对电极长度要求不严格要求，只要电极不长度不小于夹持器有效行程即可。
电渣重熔过程钢的洁净度控制
电渣重熔过程钢的洁净度控制吴彬;姜周华;董艳伍;刘福斌;耿鑫;臧喜民;李万明【摘要】电渣钢的洁净度是影响其性能的关键,在实际生产中经常由于洁净度问题导致产品的质量不合格.本文分析了影响电渣重熔钢锭洁净度的主要因素和提高洁净度的技术手段.相关研究表明:渣料的磷主要来自萤石,大部分被还原而进入钢中,采用含BaO渣系可以抑制甚至能部分去除钢中的磷;气相氧化脱硫是电渣重熔工艺的一个主要特点,因此在氩气保护下会明显减少脱硫效果,渣中添加CaO组元有利于电渣重熔过程的脱硫;钢中的氢主要来自渣料和大气,因此采用预熔渣和干燥气体保护可以有效控制钢锭增氢;氩气保护和防止电极与渣面拉弧对避免钢锭增氮有一定的作用;电渣重熔过程中自耗电极表面氧化产生的氧化铁皮是氧的主要来源,因此电极表面采用防氧化涂层、惰性气体保护是降低钢中氧含量和氧化物夹杂数量的有效措施,同时减少渣中的不稳定氧化物FeO、MnO、SiO2含量,提高炉渣碱度,可有效地降低钢中的氧含量和氧化物夹杂数量.【期刊名称】《辽宁科技大学学报》【年(卷),期】2018(041)005【总页数】10页(P341-350)【关键词】电渣重熔;洁净度;炉渣;非金属夹杂物【作者】吴彬;姜周华;董艳伍;刘福斌;耿鑫;臧喜民;李万明【作者单位】东北大学冶金学院,辽宁沈阳 110819;东北大学冶金学院,辽宁沈阳110819;东北大学冶金学院,辽宁沈阳 110819;东北大学冶金学院,辽宁沈阳110819;东北大学冶金学院,辽宁沈阳 110819;辽宁科技大学材料与冶金学院,辽宁鞍山 114051;辽宁科技大学材料与冶金学院,辽宁鞍山 114051【正文语种】中文【中图分类】TF769.2电渣重熔（Electroslag remelting，ESR）技术是目前生产高质量特殊钢和合金的最重要的方法之一。
其主要特点在于产品洁净度高，硫含量低，非金属夹杂物少，表面质量高，宏观结构均匀致密，化学成分均匀。
电渣冶金过程中氧含量变化的研究
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电渣 重熔 作 为一 种 精 炼 手段 ， 生产 优 质 钢 在
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杨 海森 ，常立忠 ，朱航 宇 ，刘吉刚 ，李正邦
纯铁电渣重熔的碳和硫控制
在电渣重熔的实际工艺过程中，通过电渣熔融渣池，利用电流电阻热作为热源时，需要对重熔电渣的碳与硫进行有效控制，保证熔融渣池的温度、流动性、池内各项成分等保持在工艺要求的最佳状态。
为对纯钢中的有害物质与非金属成分进行有效提出，需要规范工艺应用流程，利用钢-渣反应原理与高温气化反应，控制碳、硫成分，避免再氧化问题，提升钢锭致密性与表面光滑性，优化钢锭使用质量。
一、电渣重熔工艺流程中碳、硫控制面临的主要问题目前，选择电渣重熔技术进行钢锭冶炼，由于设备配置简单、成本投入少等特点，应用范围较为广泛，但在工艺应用过程中，对环境污染影响程度高、电能消耗量大、渣料中杂质含量高等问题，需要生产单位在合理处理污染问题的同时，加强对钢锭中碳、硫含量的控制。
1.电渣重熔工艺中钢锭增碳的主要原因。
通过相关工艺试验发现，当提纯渣中检测的碳含量超出0.02%时，钢锭会出现增碳问题。
根据传统钢锭生产工艺，提纯渣中的碳含量普遍超过0.07%，出现该种情况的主要原因在于纯渣中氧化铝粉含量过高。
与此同时，若采用石墨电极熔化渣子，则会加重钢锭的增碳。
另外还发现电渣钢锭增碳程度由下向上逐渐减轻。
引发增碳问题的原因在于纯渣中的碳分子扩散到钢锭中。
2.电渣重熔工艺中脱硫效果不佳的主要原因。
提纯渣中杂质的含量是影响脱硫效果的直接因素。
通常情况下，技术人员采用铁铝棒对纯渣进行冶炼，还原萤石中的SiO 2还原，因此，如果成品中的若成品渣的SiO 2含量超过3%，则脱硫工艺成效会受到影响。
通过对返回渣研究分析，一旦提纯渣的具有不稳定性氧化物的含量超过20%，则不会产生脱硫效果，钢锭生产品质也相应降低。
在电渣重熔工艺生产过程中，渣子的氧化性和碱度随各种冶炼条件的变化而发生变化，影响到脱硫效果，特别是渣子的氧化性升高时脱硫效果明显变差。
杂质含量过高的成品渣会提升熔渣氧化率，引发活性元素、重熔金属、渣组成等方面的变化。
除此之外，在实际生产过程中，经调查现实，渣子氧化率提升的另一个原因在于电极坯表面留有部分氧化皮，同时，生产环境条件控制不稳定，电极表面锈蚀、氧化现象严重。
电渣重熔炉气体保护装置设计
设计与计算!"#$ TECHNOLOGY10.3969/j.issn.l673—3355.2021.02.004电渣重熔炉气体保护装置设计张亮1,王永刚1 21. 一重集团大连工程技术有限公司工程师，辽宁大连1166002. 一重集团大连工程技术级工程师，辽宁大连116600摘要：以120 t 电渣炉为载体，设计一种气体保护罩装置及配套设备。
气体保护装置包括保护罩、送渣送料孔、 观察口、氧气检测口，6 接入口，送 孑L电极升降孔为长孔［可同时容纳两根电极。
流体模拟 析 明，体保护罩侧周 电极升降孔周 送气孔可结晶器各处均匀输送 体，为电极提供 的氛围保护。
在气体保护装置的下部法兰处开设密封槽，利用保护罩自重密封［有效防止外部空气的进入计电极焊接 解决电极焊接中的变形同心度差问题。
关键词'电渣熔 \ 体 ；电极升降孔;气孔;电极焊接中图分类号：TF14 文献标识码：B 文章编号：1673-3355（2021） 02-0004-05Design of Gas Protection Device for Electroslag Remelting Furnace Zhang Lian, Wang YonggangAbstract ： A gas protection device for 120 t electroslag remelting furnaces consists of a protective cover with a slag feeding hole,electrode holes, a sightglass, an oxygen detection port, an argon inlet and gas feeding holes. A long electrode hole on thecover allows two electrodes to move up/down through it at same time. The fluid simulation analysis reveals that protective gascan be sent and distributed evenly inside the mold through the gas feeding holes arranged on the outside circumference of the gas protection cover and around the electrode holes and so, can protect electrodes with effective atmosphere. With the sealgroove on the bottom flange of the gas protection cover, the cover can be sealed by using its gravity in order to prevent air from entering into the furnace. Electrode welding equipment is designed to avoid the deformation and poor coaxiality of electrodesduring welding.Key words ： electroslag remelting furnace; gas protection device; electrode hole; gas feeding hole, electrode welding equipment电渣重熔技术是生产高质量特殊钢的重要方 法。
电渣重熔原理
2 电渣重熔原理2．1 渣池电渣重熔工艺的核心部分是熔池。
金属从熔池上方进入渣池，然后被加热、熔化、精炼和过热，并且承受振动、搅拌和电化学作用。
因此，形成渣池并使其保持在合适的条件下，显然是很重要的。
渣有如下几方面的作用。
（1）发热元件的作用重熔过程中热量通过焦耳效应产生，也就是通常的电阻发热定律。
因此，应该确保渣阻与供给功率的电压、电流之间的正确平衡。
所用的大多数渣的电阻率在熔炼温度下为0.2.0.ssl-cm ，熔炼温度通常比金属熔化温度高200 -- 3001C。
显然，在该温度下，渣既要呈液态，又要稳定，所以重熔电流、电压、渣池深度和渣电阻率之间的关系很复杂。
好的电渣重熔操作必须把它们调到最佳值。
(2)熔渣对于非金属材料来说是熔剂当金属电极进入到渣池中时，电极端部达到其熔化温度，就会形成金属熔化膜。
当熔化金属与熔渣接触时，熔化的金属在汇聚成熔滴的同时，暴露的非金属夹杂将溶解在渣里。
因此，渣的成分必须能溶解杂质而又不影响其性质，为此，在重熔时必须采取连续调整渣成分的步骤。
(3)渣是电渣重熔工艺的精炼剂重熔过程中的化学反应主要部位是电极端部渣／金界面，这里金属膜条件对于快速反应是最理想的。
(4)涟起保护金属免受污染的作用渣对于反应成分来说，起着传递介质的作用。
由于金属在渣下熔化和凝固，被熔化的金属绝不会与大气接触而被直接氧化，而这种氧化在常规工艺中是不可避免的。
另一方面，由于熔渣可以传递反应物质，如氧和水蒸气，所以使用惰性气体做保护气氛非常必要。
(5)位形成结晶器衬由于结晶器壁温度维持在渣熔点以下，那么熔渣和结晶器壁之间必定有凝固渣壳。
这层渣壳起着结晶器衬的作用，金属锭在衬里形成并凝固，至少在稳定操作条件下，渣壳起着上述作用。
在环形结晶器（短模）情况下，锭表面渣皮很少。
可能存在差异。
为了实现上述作用，渣必须具有某些相当明确的性质。
一般情况下，它的熔化温度应在被熔化金属的熔化温度以下。
操作温度显然高于金属熔点，一般约高200 -- 300℃。
浅谈2Cr18Ni11Ti钢电渣重熔过程[Ti]的烧损
![浅谈2Cr18Ni11Ti钢电渣重熔过程[Ti]的烧损](https://img.taocdn.com/s3/m/375e43c9d5bbfd0a795673a6.png)
（ 攀钢集团成都钢铁有限责任公司
【 摘
成都
６０ ６ ） １０ ９
要 】 分析 了电渣重熔 ２ ｒ８ ｉ Ｔ 过 程中［ ｉ ＣｌＮ ｌ ｉ ｌ Ｔ］ 的烧损 机理与影响 ［ ｉ Ｔ］ 烧损 的因素 ， 出了根据 自 电 提 耗 ２ ｒ８ ｉ Ｔ 烧损 Ｃ ｌＮｌ ｉ １ △ｉ Ｔ
ｉ ｔｅ ２ ｒ ８ ｌ Ｔｉ ｄｆ ｃｏｓｗｈｃ ｆ ｅ ｃ ｕ —ｐ ｃ ｎ ｅ ｔ ｉ ｉ ｒ ｎ ｌｚｄ．Ｔｈ ｓ ａ ｎｓｅｌ Ｃ ｌ Ｎｉｌ ａ ｔｒ ｉ ｉｌ ｎ ｅｂ ｎ ａ ｈ ｎｕ ｍ ｕ ｔｎ ｔ ａ ｕ ｗｅｅａ ａｙ ｅ ｏ ｆ ｏ ｔ ｍ ｎ ｕ ， ｌ ｉｌ ｌ ｒ —ｓａ ｒｍｅｔ ｇ ｃ ｒｅｐ ｎ ｏ ｔ ｅｃ ｔｎ ｔ ａ ｕ ｉ ｏ ｓ ｍａ ｌ ｌ ｒｄ ｒ ｆ ｘｂｅｅｅ ｔｏ— ｌ ｅ ｌ ｎ ｏ ｒｓ ｏ ｄ ｔ ｈ ｎｅ ｔｏ ｉ ｉｍ ｎ ｃ ｎ ｕ ｂｅ ｅｅ ｔｏ ｅｗｅｅ ｅ ｃ ｇ ｉ ｏ ｆ ｔ ｎ ｃ
极 ［ ｉ含量灵活制 定相应 的电渣重熔工艺。 Ｔ］
【 词】 电渣 重熔 关键
ＢＲＩ ＥＦ ＲＥＳ ＥＡＲＣＨ ＯＮ ＢＵＲＮ —ＵＰ ＯＦ ＴＡＮＩ ＴＩ ＵＭ ＯＦ ＴＥＥＬ Ｓ ２ １ Ｎｉ ＴｉＤＵＲＩ Ｃｒ ８ ｌ １ ＮＧ ＥＬＥＣＴＲＯ —Ｓ ＬＡＧ ＲＥＭ ＥＬＴＩ ＮＧ ＰＲＯＣＥＳ Ｓ
要 因素 。
３ 试验结 果 与分 析讨 论 ３ １ 试验情 况 ．
２ 电渣重熔过程 的高温 液渣溶解吸收空气中 ）
的氧 ， 随着 电渣重 熔过 程 的进行 ， 空气 中氧不 断向液
试验进行了 ３ 炉 ， ７ 我们在每支 电渣钢锭 的上、 下部 分 别 取 样 分 析 ［ ｉ 含 量 ， 而 得 出 了 Ｔ］ 从 ２ ｒ８ ｉ Ｔ 钢在 电渣 重熔过 程 中 的烧 损 变化情 Ｃ １Ｎ １ ｉ １ 况。［ ｉ Ｔ］ 的烧损结果见表 ２ ：
电渣重熔过程中氧含量的控制-打印了
第8卷第1期材 料 与 冶 金 学 报Vol 18No 11 收稿日期:2008206201. 作者简介:耿鑫(1979—),男,辽宁本溪人,东北大学博士研究生;姜周华(1963—),男,浙江萧山人,东北大学教授,博士生导师;梁连科(1935—),男,山东长岛人,东北大学教授.2009年3月Journal ofMaterials and MetallurgyMarch 2009电渣重熔过程中氧含量的控制耿 鑫,姜周华,刘福斌,梁连科(东北大学材料与冶金学院,沈阳110004)摘 要:电渣重熔钢锭中的氧主要来源于自耗电极中的原始氧、在电极制造和重熔时渣池上方电极表面生成的氧化铁皮、渣料带入的不稳定氧化物和电渣重熔过程中气氛中的氧,为了有效地控制电渣锭中的氧含量,必须使用复合脱氧剂对自耗电极进行终脱氧,对自耗电极表面进行处理,严格控制渣中不稳定氧化物的含量,以及降低电渣重熔过程中气氛中的氧分压.关键词:电渣重熔;氧含量;炉渣中图分类号:TF 744 文献标识码:A 文章编号:167126620(2009)0120016205Con trol of oxygen con ten t i n ESR processG eng X in,JI AN G Z hou 2hua ,L I U Fu 2bin,L I AN G L ian 2ke(Schoo l of M aterials and M etallu rgy,N o rtheastern U n iversity,Shenyang 110004,C h ina )Abstract:The p ri m ary sou rces of the oxygen con ten t in ESR ingo ts are the oxygen in the electrodes,the iron scale on the consum able electrode su rface,the nonsteady oxides in the fluxes,and the oxygen in the m o ld at m os pheredu ring re m elting .T he reduction of the oxygen con ten t of ESR m etal can be ach ieved m ain ly by using com pound deoxidizer as the final deoxidizer,descaling the consum able electrode su rface,con tro lling strictly the con ten t of nonsteady oxides in the fluxes and reducing the oxygen partial p ressu re in the m o ld at m os phere .Key words:ESR ;oxygen con ten t ;slag 电渣重熔技术作为冶炼优质钢锭的一种手段,以其优良的冶金反应条件及特殊的结晶方式有着其他炼钢方法所不能替代的优越性.但电渣重熔过程一般是在大气下进行,就钢中氧含量而言,电渣重熔钢远比真空电弧重熔钢等经过真空处理的钢高.因此,如何能有效地控制电渣重熔钢中的氧含量就显得尤为重要.1 电渣重熔过程中氧的来源以及对钢锭中氧含量的影响电渣重熔钢锭中氧的来源很复杂,电渣锭中氧含量主要与自耗电极中的原始氧含量、自耗电极表面生成的氧化铁皮、造渣材料中带入的不稳定氧化物和直接从大气中通过熔渣转移到金属熔池的氧有关.111 自耗电极中的原始氧含量周德光等[1]用不同氧含量的自耗电极进行电渣重熔实验时指出:高氧含量(w [O ]>30×10-6)的自耗电极经电渣重熔后其钢锭中氧含量可降至15×10-6;而极低氧含量(w [O ]<10×10-6)的自耗电极经电渣重熔后其氧含量有所提高,其实验结果如图1所示.王昌生等[2]通过试验也验证了低氧含量的自耗电极经电渣重熔后其钢锭中氧含量会上升的观点,试验测定了GCr15轴承钢电渣重熔前后氧含量变化,自耗电极的w [O ]采用了10×10-6和5187×10-6两个等级,重熔钢中w [O ]没有明显差异,大体都能达到15×10-6左右的水平.Б1И1Медовар等[3]人通过实验比较了电渣重熔前后钢中氧含量的变化,得到的结论是除少数钢种外,大多数钢种经电渣重熔后,钢中w [O ]均可不同程度的下降.从以上的资料可以看出,虽然各个研究者的研究结果有所不同,但其结论大致是相同的,即电渣钢氧含量与自耗电极原始氧含量有关.用高氧含量自耗电极重熔,电渣过程是一个降氧净化过程;而用低氧含量自耗电极重熔,电渣过程是一个增氧沾污过程.图1 自耗电极中氧含量对重熔钢氧含量的影响F i g 11 Effe c t o f o ri g i na l o xyge n co n te n t i n co n sum a b l ee l e c tr o de o n o xygen co n ten t i n s te e l rem e lte d112 在电极制造和重熔时渣池上方自耗电极表面生成的氧化铁皮在电渣重熔过程中,自耗电极表面的氧化铁皮在重熔时进入渣池,增加了重熔炉渣中氧化铁的浓度,从而增加了钢中的氧含量.刘胜国等[4]通过实验比较了电极表面经过剥皮处理及未经剥皮处理的电渣锭氧含量,其结果见图2,从图中可以看出电极表面经剥皮处理后,有利于获得头部氧含量较低的钢锭,而对钢锭尾部氧含量无太大影响.图2 钢中氧含量与电极表面状态的关系F i g 12 R e l a ti o n sh i p be t w ee n o xygen co n ten t i nstee l a nd e l ec tr o de su rfa ce co nd iti o n在文献[2]的研究中也得到了相近的结果,其剥皮自耗电极比不剥皮自耗电极在氩气保护和五元渣系下重熔的铸锭中w [O ]低(1～4)×10-5.一般情况下的电渣重熔过程,重熔时渣面上方温度分布不均匀,自上而下接近渣面温度不断升高,自电极表面到结晶器内壁温度逐渐降低(温差最高可达200℃[5]).这种温度分布不均匀使得结晶器内的气体沿图3中所示箭头方向流动,使电极不断氧化.图3 结晶器内气体流动情况F i g 13 Ga s fl o w i n m o u l d文献[4]中还指出提高填充比可以获得氧含量更低的钢锭,其实验结果如图4所示.这是因为在结晶器平均横截面积不变的情况下,提高填充比就是增大自耗电极横截面积与侧面积之比,也就是减小了自耗电极表面生成氧化铁皮的量,因此增大填充比可以降低电渣锭中的增氧量.图4 填充比与氧含量的关系F i g 14 R e l a ti o n sh i p be t w e en p a cki ng ra ti o and o xygen co n ten t i n stee l71第1期 耿 鑫等:电渣重熔过程中氧含量的控制113 造渣材料中带入的不稳定氧化物一般而言在电渣重熔渣系中,Fe O,Cr 2O 3,Mn O,Si O 2等氧化物被视为渣中的不稳定氧化物,在高温情况下会引起钢液中活泼合金元素的氧化,因而这些氧化物的含量将受到严格限制.周德光等[1]在其工作中又进一步指出,重熔金属液中的溶解氧与熔渣之间保持平衡关系,在其实验条件下,渣中Fe O 的质量分数波动在014%～018%之间,用离子-分子共存模型计算出渣中Fe O 的活度a (Fe O )为010085～010155,与之平衡时钢液中的w [O ]为(1614～3515)×10-6.由此,该文作者指出,影响电渣钢中氧含量的决定性因素是渣中的a (Fe O )值.为了定量地描述熔渣的稳定性,成田贵一等[6]定义了氧化物的稳定系数M (X m O 2).方法是取构成渣的金属元素X 按照与1mol O 2反应:m X +O 2=X m O 2(1)在2000K 下氧化物的稳定系数M (X m O 2)的计算值列于表1中.表1 氧化物的稳定系数Tab l e 1 S tab ility co e ffi c i e n ts o f o xi de s氧化物Ca O A l 2O 3Mg OTi O 2Si O 2Mn O Fe OM (X m O 2)2116116111341114110001710126由表1的结果可以看出,稳定系数M (X m O 2)小的氧化物有Fe O,MnO,Si O 2等,它们在高温下易供氧,将引起钢液中活泼合金元素的氧化.114 电渣重熔过程中气氛中氧的影响渣池上方大气中的氧一直被看作是电渣重熔时金属中氧的一个重要来源.它通过熔化前电极的表面氧化和直接渗过渣层这两个途径而转入金属熔池.11411 重熔钢锭中氧含量与气氛中氧分压的关系Holzgruber 等人[7]研究了钢锭中氧含量与气氛中氧分压的关系,如图5所示.从图5中可以看出,采用这5种不同的渣系,钢锭中氧含量均随气氛中氧分压的增大而增加.11412 气相中氧向熔渣-钢液的渗透机理[8]如图6所示,气相中氧通过渣池转移到钢液中,是依靠渣中不稳定的变价氧化物来实现的.首先气相中O 2,在气相中传输至气-熔渣界面上,在气-熔渣界面上,低价的氧化物Fe O 被气相中O 2氧化成高价氧化物Fe 2O 3:2(Fe O )12O 2(g )=(Fe 2O 3)(3)81材料与冶金学报 第8卷然后熔渣中高价氧化物依靠浓度差向渣-钢液界面传输,在渣-钢液界面上高价氧化物又与金属作用转变成低价氧化物,从而使氧转入金属中:(Fe2O3)+[Fe]=3(Fe O)(4)(Fe O)=[Fe]+[O](5)最终渣-钢界面上的[O]向钢液体内传输. 2 降低电渣锭中氧含量的手段由上述分析可知,电渣重熔钢锭中的氧主要来源于4个方面,即自耗电极中的原始氧、在自耗电极制造和重熔时表面生成的氧化铁皮、渣料带入的不稳定氧化物和电渣重熔过程中气氛中的氧,所以为了有效地控制电渣锭中的氧含量,必须这4个方面着手.211 降低自耗电极中的原始氧含量自耗电极中的氧去除效果如何,与自耗电极中的氧化物夹杂的成分、分布和尺寸有关,而自耗电极中夹杂物的成分、分布和尺寸又与其终脱氧制度有关.不同终脱氧制度对氧化物夹杂影响的实验结果如表2所示[9].表2 不同终脱氧制度对重熔钢夹杂物的影响Ta b l e2 I nfl ue nce o f fi na l deo xi da ti o n sys tem o n i nc l u si o n s自耗电极终脱氧制度自耗电极夹杂物类型(金相法)炉数/试样数夹杂物金相评级夹杂物质量分数(平均)%氧化物硫化物炼前炼后变化率加A l:1kg/t铝酸盐+刚玉12/6001962010200101101009-18加AM S:1kg/t铝硅酸盐+锰橄榄石26/9201783010220100990100553-44加Ca-Si:1kg/t钙硅酸盐3/45016430101801013010053-59 从表2的实验数据可以看出,用A l进行终脱氧生产的自耗电极,电渣重熔后夹杂物的去除率较低(18%),其原因是A l脱氧产物A l2O3熔点高,尺寸小,并呈絮状分布,不易从钢液中排出,不能被熔渣吸收.另外,脱氧产物A l2O3使夹杂物界面张力σ夹-金值变小,亦不利于夹杂物从钢液中析出.而残留于钢液中的[A l]又会生成新生夹杂物.当改用复合脱氧剂AMS和Ca-Si,对自耗电极进行终脱氧后,电渣重熔后钢中夹杂物大幅度下降(44%～59%),其原因是脱氧产物熔点低,颗粒大,较易从钢液中排出,并被熔渣吸收.所以推荐使用复合脱氧剂对自耗电极进行终脱氧.周德光等人[10]的工作中指出,Ca-Si和Ca -Si+Fe-Si脱氧的自耗电极,经酸性渣重熔后,钢中的夹杂物变成以硫化物和硅酸盐为主的塑性夹杂物,钢材的疲劳寿命提高.212 去除电极制造和重熔时自耗电极表面生成的氧化铁皮对于氧含量要求一般的钢种,自耗电极经硫酸溶液酸洗后进行重熔即可满足要求,但自耗电极表面不可避免地存在氧化物膜,它们在重熔时进入渣池,使钢中氧含量增加.而将酸洗的电极表面剥皮后立即重熔,去除了氧化物膜,重熔后钢中的氧含量较低.对于氧含量要求严格的钢种,自耗电极应在剥皮后进行涂层,涂层料采用A l2O3粉掺和金属铝粉用水玻璃调和,待电极剥皮后刷上涂层料烘烤干燥进行重熔.王昌生等[2]经过实验指出电极剥皮后涂层比剥皮后不涂层重熔锭中的w[O]低2×10-6.213 降低造渣材料中带入的不稳定氧化物要降低渣料中的不稳定氧化物(如Fe O, Cr2O3,Mn O,Si O2等),就必须根据不同钢种要求对其进行限制.为了进一步降低炉渣中的不稳定氧化物含量,防止钢液中易氧化元素的烧损,炉渣必须进行预先处理,在电渣重熔过程中还需要连续不断地向渣池中加入适量的脱氧剂,使整个重熔过程炉渣中不稳定氧化物的含量局限在规定的范围之内.向大林等[11]指出在长达数十小时的大型电渣重熔过程中,必须严格控制(Fe O)的含量,通常是采用脱氧技术来控制.否则,将会发生钢液中A l,Ti等活性元素的严重烧损、氧含量上升、导致重熔金属冶金质量不良.214 降低电渣重熔过程中气氛中的氧分压一般采取惰性气体(A r,N2等)保护下进行电渣重熔的方法来控制气氛中的氧.王昌生等[2]为了说明重熔过程中气氛中的氧对精炼效果的影响,对氩气保护下重熔和大气下重熔钢锭的氧含量进行了比较,结果见图7.从图7可以看出,在大气下重熔,由于大气的氧化作用,重熔锭的w[O]比氩气保护重熔高出(6～12)×10-6.成田91第1期 耿 鑫等:电渣重熔过程中氧含量的控制贵一[12]等在其工作中也得出了类似结果.图7 A r 气保护与大气下重熔锭的氧含量F i g 17 O xyge n co n te n ts i n i ngo ts rem e ltedw ith and w itho u t a rgo n sh i e l d另外,增加惰性气体的流量可以降低电渣锭中的氧含量.陈希春等[13]通过实验指出,在其实验条件下,当氩气充入量由215L /m in 提高到4L /m in 时,精炼效果进一步提高,电渣锭中的w [O ]由16×10-6降低至12×10-6,铝、钛的烧损量也有所降低.3 结 语(1)电渣重熔钢锭中氧的主要来源于自耗电极中的原始氧、在自耗电极制造和重熔时电极表面生成的氧化铁皮、渣料带入的不稳定氧化物和电渣重熔过程中气氛中的氧;(2)使用复合脱氧剂对自耗电极进行终脱氧可以大幅度降低自耗电极中的原始氧含量及氧化物夹杂;(3)将酸洗的电极表面剥皮后立即重熔,重熔后钢中的氧含量较低,对于氧含量要求严格的钢种,电极剥皮后刷上涂层料烘烤干燥进行重熔可以有效地去除由自耗电极表面氧化铁皮引起的电渣锭增氧;(4)对重熔用渣料进行一次预先处理,同时要连续不断地向渣池加入适量的脱氧剂,可以有效地控制整个重熔过程炉渣中不稳定氧化物的含量保持在规定的范围之内; (5)采取惰性气体(A r,N 2等)保护下进行电渣重熔的方法可以有效地控制重熔过程中气氛中的氧.参考文献:[1]周德光,许卫国,王平,等.轴承钢电渣重熔过程中氧的控制及作用研究[J ].钢铁,1998,33(3):13-17.(ZHO U D eguang,XU W eiguo,W AN G Ping,et al .C on trol and behavior of oxygen du ring electroslag rem eltingof bearing steel [J ].Iron and steel ,1998,33(3):13-17.)[2]王昌生,刘胜国,许明德,等.降低电渣重熔GC r15钢的氧含量[J ].特殊钢,1997,18(3):31-35.(W ang C hangsheng,L iu Shengguo,X u M ingde,et al .R educing oxygen content in electro -slag rem elted bearing steel GC r15[J ].Special Steel 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气体保护电渣重熔过程氧传递的动力学研究
０～ ２ ． ０ ％（ Ｆ ｅ Ｏ） ， 电极端 部钢液 中原始氧含量一 ０— ０ ． ０ １ ０ ０ ％［ ０ ］ ， 自耗 电极半径． ４ ０～３ ０ ０ ｍ ｍ和重熔速率．（ ０ ． ５—
５ ． ０ ） × １ ０ ｍ ／ ｓ Ｘ ￣ 熔渣和钢液间传氧速率的影响。结果表 明 ， 熔渣 中 Ｆ ｅ Ｏ含 量． （ Ｆ ｅ Ｏ ） 存在一 个临界值 ， （ Ｆ ｅ Ｏ ） 小 于 此临界值时 ， 氧 的传递过程 为电极 端部钢液 向渣 中传递 ； 反之 ， 氧 的传递 过程为渣 中 Ｆ ｅ Ｏ 向电极 端部钢 液 内传 递。
（ １ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｍｅ ｔ ａ ｌ ｌ ｕ ｒ ｇ ｊ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｅ ｃ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ，Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｂ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ８ ３ ；
ｄ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｇ ａ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｓ ｌ ａ ｇ ｒ ｅ ｍｅ ｈ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｓ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｉ ｓ ｈ ｅ ｄ ，ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｍｅ ｈ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｓ ｔ ｏ ｆ ｄ ｉ ｅ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ￥ １ ３ ６（ ／ ％ ：０ ． ３ ９ Ｃ， ０ ． ２ ６ Ｓ ｉ ， ０ ． ４ ３ Ｍｎ ， ０ ． ０ ２ ０ Ｐ ， ０ ． ０ １ ８ Ｓ ， １ ３ ． ３ ７ Ｃ ｒ ， ０ ． ２ １ Ｍ ｏ ， ０ ． ３ ４ Ｖ）ｂ ｙ ａ ５ ０ ｋ ｇ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｓ ｌ ａ ｇ ｒ ｅ ｍｅ ｈ ｉ ｎ ｇ ｕ ｎ ｉ ｔ ｉ ｓ ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｄ ｏ ｕ ｔ ｔ ｏ ｇ ｅ ｔ
电渣重熔原理
电渣重熔原理
电渣重熔是一种利用电流通过熔渣产生的热量进行金属精炼的方法。
其原理如下：
1.金属电极：将待熔炼的金属预先制成电极，电极通常为自耗电极，即金属本身。
2.熔渣层：在电渣重熔过程中，需要在结晶器底部形成一层高度为100-200mm的熔渣层。
这个熔渣层既能导电，又有一定的渣阻。
3.电流通过：将自耗电极插入熔渣层中，接通电源，使电流通过熔渣层。
电流产生的热量使熔渣温度升高。
4.金属熔化与净化：当熔渣温度超过自耗电极的熔点时，自耗电极被熔化。
熔化的金属以液滴形式从电极表面依靠重力穿过渣池。
在这个过程中，熔渣将金属材料中的有害元素及夹杂物吸附（收），实现金属的净化。
5.金属凝固：净化后的金属熔滴在渣池底部汇成熔池，在循环水的强制冷却下凝固，形成铸体本件。
6.控制系统：电渣重熔过程需要对电流、电压、熔渣成分等进行实时监控和调节，以保证熔炼质量。
电渣重熔主要用于获得国防工业、高技术方面的特殊钢或合金。
通过这种方法，可以提高金属的纯度、性能以及铸件的质量。
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电渣重熔过程中氧的控制
电渣重熔作为一种精炼手段在生产优质钢的方面具有独特的优点，它的优点之一就是能够有效的去除钢中的非金属夹杂物。
实践表明，在重熔过程中，自耗电极中的原始夹杂可以去除，重熔钢中的夹杂主要是金属熔池冷却结晶过程中新生成的。
由于非金属夹杂物的存在，严重的影响了钢的强度、塑性等力学性能。
大量实践表明，钢中的氧化物夹杂与氧含量有着直接的关系（如图），氧化和还原是化学反应的两个方面，一个元素被氧化，必然伴随着一个元素的还原，在重熔过程中，钢中活泼元素如Al、Ti、Ce、B等，经常会因为氧化而损失。
如何防止活泼元素的氧化，是电渣重熔的重要冶金问题之一。
一、电渣过程中氧的来源
电渣重熔过程中氧通过下述途径进入熔渣及钢液[1]：
（1）原始电极钢中溶解的氧及电极中不稳定的氧化物在高温时分解放出的氧
（2）电极表面生成的氧化铁皮随电极的重熔带入渣中的氧
（3）氧直接从大气中通过渣池转移到金属熔池
（4）渣中不稳定氧化物带入金属熔池中的氧
二、熔渣的传氧
实践表明，当原始电极中的氧含量较低时，电渣冶金实际是一个增氧过程，增氧的程度与渣系的选择密切相关。
W.W.Holzgruber等人通过对惰性气体保护下用不同氧分压及不同渣系分别重熔304不锈钢的含氧对比试验的结果进行分析后得出结论，大气中的氧能透过渣层进入金属中，其氧含量随大气中氧分压的增加而增加，另外不同的渣对氧有不同的透气性，并且其透气性与渣的稳定性相一致，即在惰性气氛下重熔时，钢中氧含量高的渣，其透气性也高。
许多实验已证明，由稳定性低的氧化物所组成的渣重熔的钢含氧量高；而由稳定性高的氧化物所组成的渣重熔的钢含氧量低。
熔渣的传氧方式主要由渣中不稳定的变价氧化物传递，如Fe、Ti、Mn 、Cr 等低价氧化物，在渣池表面吸收大气中的氧，形成高价氧化物。
这些元素的高价氧化物在渣池和金属熔池界面放出氧，变成低价氧化物，氧从而进入钢中，这一反应是一个循环过程。
以Fe的氧化物为例，其全部化学反应如下：
2（FeO）+1/2 O2→(Fe2O3)
(Fe2O3)+[Fe]→3(FeO)
(FeO)→[Fe]+[O]
这些元素的低价氧化物都是传氧物质，不断地将空气中的氧送入金属熔池，起到了“气筒”的作用
为了准确理解熔渣在电渣过程与氧含量的关系，排除空气在实验过程中的影响，有人在保护气氛下做了如下电渣重熔实验1（如图1）
[2]。
实验采用4种渣系，分别为：
①四元渣系1( CaF2-Al203-CaO-SiO2 )；
②四元渣系2( CaF2-A1203-CaO-SiO2)；
③五元渣系1( CaF2-Al203-CaO-SiO2-MgO)；
④五元渣系2( CaF2-Al203-CaO-SiO2-MgO)；
实验用电极采用 CrNiMo 低合金钢，采用转炉冶炼，经LF + VD精炼后再进行连铸。
在连铸坯上切下部分坯料再锻造成Φ50mm的圆棒作为电极。
在电渣重熔之前，将电极的表面进行打磨，去掉表面的氧化铁皮，以减少对实验结果的影响。
实验采用冷启动法，重熔过程中没有添加任何脱氧剂。
的氧进行了分析。
同时也分析了重熔锭中的Si和Al的变化（如表一）。
从表1可以看出，经过电渣重熔以后，锭中的氧( 质量分数) 都比电极中的氧高，同时不同渣系氧的增量不同。
由于实验是在完全气体
保护下进行，可以排除大气中的氧的影响，并且重熔过程中也没有
添加任何的脱氧剂。
因此电渣锭中氧含量的增量完全取决于渣系的选择。
将不同渣系的碱度( B= W (CaO)／w(SiO2 ) )与重熔后铸锭中氧(全氧)质量分数W [ O ] 的关系作图，如图2所示。
W [ 0 ] 与熔渣中Al 203含量(质量分数％)的关系如图3所示:
从上图可以看出，随着碱度的增加，氧含量逐渐降低，碱度为5时，W[ 0 ]为2 4*1 0-6 ,碱度为1.5时，W [ 0 ] 为5 3*1 0 - 6。
Al2O3含量对钢锭中的氧也有很大的影响，随着熔渣中Al2O3含量的增加W [O]也增加。
三、电极表面状态、填充比及氩气流量对氧含量的影响
为了考察电渣重熔过程中影响氧含量的因素，充分发挥电渣重熔的优势，试验通过改变电极表面状态、填充比以及保护气氛下氩气的流量进行电渣锭的生产，并对结果进行了分析[3]
从图中可以看出，电极表面经过剥皮处理后有利于获得头部氧含量较低的钢锭，而对钢锭尾部无太大的影响
填充比是电极的截面积与结晶器的平均截面积之比，在结晶器横截面积不变的情况下，增大填充比就是增大了电极的截面积，当电极的表面积增加后，降低了电极表面与氧接触的面积，所以适当的增加填充比有利于获得氧含量较低的钢锭
在保护气氛下进行电渣重熔时，随着氩气流量的增加，结晶器内氧的浓度逐渐的降低，减轻了电极表面的氧化，因此钢锭中的氧含量逐渐减少，尤其是压气流量较大时更是如此。
在实验1中，通过对电渣重熔后的钢锭进行显微分析后发现，虽然重熔后锭中的氧含量增高，但是电渣锭中的夹杂物尺寸较小（<5μm）且分布弥散,而电极的中的夹杂物最大为275µm。
这说明电极中的大颗粒夹杂物在重熔后已不复存在，重熔后的夹杂物是在金属熔池凝固过程中重新形成的，呈弥散、细小状分布，是其他精炼方法所达不到的。
四、氧的控制
由于过去炼钢水平较低，在钢中氧含量较低的情况下，电渣重熔过程之所以能够去氧的原因在于：金属元素与熔渣的反应没有达到平衡，反应向脱氧、生成氧化物的方向进行，从而降低了电渣锭中的氧化物夹杂;而目前炼钢水平大幅提高，钢中氧较低的情况下，金属元素与熔渣的反应也没有达到平衡，但是反应的方向发生了逆转，向着熔渣氧化物分解的方向进行，从而导致了电渣锭氧含量的增高，所以在生产过程中应该尽量控制氧的各种来源，尽量使氧含量降到最低。
通过对上述实验的结果，并结合电极的生产工艺和电渣冶炼过程的渣-金反应分析可以得到以下几种降低氧含量的方法[4]：
（1）降低自耗电极中的原始氧含量
A.脱氧剂的使用
因为用Al终脱氧生产的自耗电极所产生的夹杂物在电渣重熔过程中不易析出，所以采用复合脱氧剂如Si-Ca代替Al进行终脱氧，实验表明使用复合脱氧剂产生的夹杂物熔点低、颗粒大，易于从钢液
中排除，被熔渣吸收。
B.去除表面的氧化铁皮
使用经硫酸酸洗后并进行表面剥皮后的电极立即进行重熔，钢中氧含量就会降低，对于特殊要求的钢种，可在剥皮后进行涂层，涂层料采用粉掺和金属铝粉并用水玻璃进行调和。
（2）降低渣中的氧含量
通过渣-金之间的反应，可以得出:AL-O之间的反应是电渣过程的控制反应，电极中AL含量和渣中AL2O3含量决定了锭中的氧含量，因此，在生产中为了获得较低的氧含量，应该减少渣中的AL2O3的活度，同时在重熔过程中连续向渣池添加脱氧剂。
此外，炉渣应进行预先处理，尽量降低渣中带来的不稳定的氧化物的含量。
（3）适当的增加炉渣碱度
实验表明，在一定范围内增加炉渣碱度有利于降低氧含量，但碱度太高，熔渣的透气性则会增加，会带来增氢等行为。
（4）适当提高填充比
填充比的增加降低了电极表面与氧的接触面积，从而降低了钢锭中的氧含量，但填充比比不宜过大一般在0.4~0.6之间。
（5）采用保护气氛
采用保护气氛进行电渣重熔，降低了气体中氧的分压，能有效的降低氧含量。
（6）合理的渣料烘烤制度
重熔过程中加入的物料，有的会含有结晶水，料中的结晶水在重熔过程中高温下被分解为[H]和[0]，所以建立合理的烘烤制度，这也是很关键的因素。
（7）严格的质量把关
电渣母材本身的优劣是电渣重熔氧来源的很关键因素，在前一个冶炼状态，比如前期电炉一精炼炉一铸锭，连铸的后期过程中氧含量处理的合理流程，到最后钢中氧含量是否在成为电渣母材时氧含量真正在一个好的区间之内，这又关系到合理的检验与进锭时的把关问题。
所以在重熔前要对电极母材进行严格的质量把关。
参考文献
[1]电渣冶金的理论与实践李正邦
[2]电渣冶金过程中氧含量变化的研究杨海森，常立忠，李正邦等
[3]高碳铬轴承钢电渣重熔过程中的氧及其控制刘胜国，徐明德等
[4]电渣重熔金属元素烧损原因中氧元素的追溯考虑陈青。