新一代电渣冶金技术的开发

在简要回顾了电渣冶金历史发展的基础上,重点介绍了近5年来东北大学电冶金实验室在新一代电渣冶金技术方面所取得的研究进展,主要包括电渣连铸、特厚板坯电渣重熔、大型电渣重熔钢锭凝固偏析控制、可控气氛电渣重熔技术、电渣液态浇注技术、以及低渗透性低氟高阻的预熔渣等.     

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.     

我国电渣冶金发展前景

我国是世界上最早发展电渣冶金的国家之一。目前我国建立了世界上产量最大的电渣炉,在炉子台数及总生产能力方面在世界上名列前茅。有一支长期从事电渣冶金科研及生产工作的人数众多的技术队伍,在电渣重熔工艺及理论研究的某些方面与国际先进水平差距不大。因此,在我国进一步发展电渣冶金有较好的基础。     

电渣冶金法制造轧辊技术研究进展

系统介绍了目前国内外采用电渣冶金法制造轧辊的各种工艺,分析了各种工艺的优缺点,介绍了目前国内外电渣冶金工艺制造轧辊的技术研究进展状况,着重介绍了近几年国内外所研究和开发的各种新型电渣冶金法制造轧辊工艺及其性能.     

“电渣重熔专刊”征稿启事

正电渣冶金在高品质特种合金和高端装备制造用材料领域发挥着重要作用。不仅如此,电渣冶金技术还推广至资源回收领域。电渣冶金装备及工艺对产品质量有重要影响。近年来,在电渣冶金领域诞生了电渣连铸、导电结晶器、电渣液态浇注、加压/保护气氛电渣重熔等一系列新技术。同时,在电渣重熔渣系优化、电渣重熔过程合金成分控制、电渣重熔产品内部质量及表面质量控制、电渣重熔过程数值模拟等方面产生了一大批优秀成果。电渣冶金在特殊钢和合金的生产中越来越受到重视。     

现代电渣重熔先进技术特征与演进

 电渣重熔是制备高端特殊钢和合金的关键冶炼工艺,在铸锭质量和成材率方面优势明显。随着中国装备制造业的快速发展,对所用钢及合金的质量和性能要求不断提高,而传统电渣重熔技术面临电耗高、产品质量稳定性差等问题。现代电渣冶金技术的发展核心在于浅平熔池形状的稳定控制和杂质元素的高效去除,目标是更高洁净度、更高凝固质量和更高生产效率。为了让国内冶金工作者了解目前电渣重熔技术的最新发展动态,助力中国电渣冶金技术的开发和应用,综述了近年来国内外相继涌现的先进技术与理论,分析了国内外在相关技术的应用特征和演进方向。中国在电渣炉设备制造、气体保护电渣重熔技术、同轴供电技术和结晶器导电技术方面基本与国际先进水平同步,但尚未形成完善可靠的渣系配置理论、精炼过程的热力学及动力学理论,较国外仍有差距,这已成为限制电渣产品质量提升的主要因素之一。低频电源技术、真空电渣重熔技术和旋转电极电渣重熔技术具有极高的工业化应用前景,需要进一步明确其对工艺过程和产品质量的影响规律。摆动控制已成为国际先进电渣企业的主流控制技术,却是中国电渣炉设备制造的短板,借助在线检测和模拟仿真技术的恒熔池形状控制技术是中国电渣冶金控制技术的发展方向。     

特种冶金新进展(续)

3 电渣冶金 电渣冶金正处于稳定的发展阶段,在21世纪将在以下几个方面具有优势: (1)电渣重熔在中型及大型锻件生产中,将处于垄断地位,如300MW以上的汽轮机及发电机转子、核电站压力壳及主管道、大型水轮机叶片及大轴等用的毛坯。     

特种冶金新进展

对特种冶金，包括真空冶金（真空感应脱气浇注、冷坩埚感应悬浮熔炼、电子束连续熔炼），等离子冶金及电渣冶金（真空电渣重熔、高压电渣重熔、电渣快速重熔、电渣复合技术）的新进展进行分析，并对发展方向予以评述。     

电渣冶金技术的最新发展趋势

简要回顾了电渣重熔工业生产50年的发展历史,重点对近年来电渣冶金新技术进行了介绍和评价,包括快速电渣重熔,双极串联电渣连铸技术,特厚板坯电渣重熔,大型电渣重熔钢锭凝固偏析控制,可控气氛电渣炉和电渣液态浇铸技术。在新的发展阶段,电渣冶金技术向高效、节能、环保和满足更高质量方向发展。     

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。     

电渣炉的两种摆动控制原理分析与应用

电渣炉的摆动控制是影响电渣重熔过程中结晶质量的关键因素。它通过调节电极插入渣池的深度来维持渣阻恒定,以利于熔速的稳定控制。本文叙述了进口和国产电渣炉的两种摆动控制原理,并指出了两种摆动控制的优缺点。通过分析现场的实际运行数据,比较了它们的控制性能。     

电渣重熔精炼过程数值模拟研究进展

摘要：电渣重熔技术在高品质特殊钢的生产中占据重要地位。由于电渣重熔过程的复杂性以及现场测量条件的限制,数值模拟已成为解析其过程现象和机制的必要手段。主要综述了电渣重熔过程数值模拟的研究进展,包括电磁场、流场、传热、凝固、宏观偏析、精炼反应和夹杂物去除等,还涉及到了导电结晶器、旋转电极、加压电渣重熔、电渣接续制备双合金和电渣重熔回收不合格电解金属锰等电渣冶金新技术的数值模拟研究。利用数值模拟可以准确掌握重熔过程中多物理场的耦合作用规律,进而预测电渣锭成分分布,优化电渣锭质量,推动电渣冶金技术的发展。     

电渣重熔高温合金凝固组织控制的研究进展

对近年来电渣重熔高温合金凝固组织控制的研究进展情况做了总结和归纳,包括重熔精炼过程、凝固过程、数值模拟研究的进展情况,以及近年来发展起来的控制熔池形状的新工艺新技术,如双电流回路电渣重熔技术、电渣重熔连续定向凝固技术等。     

冷轧辊制造工艺的进展

叙述了冷轧辊用钢的冶炼工艺的发展，锻造冷轧辊、电渣熔铸轧辊、电渣熔铸复合轧辊、铸造轧辊的工艺特点和轧辊质量及热处理工艺——整体淬火和感应淬火对轧辊质量的影响。随着冶炼技术的发展，钢纯洁度的提高，特别是电渣重熔技术的采用，锻造冷轧辊的质量显著提高。由于高铬铸铁、高速钢等轧辊材料的使用和电渣熔铸等技术的发展，铸造轧辊技术得到了快速发展。     

80t低频气保恒熔速电渣炉的技术特点及应用

为满足中国能源(电站、核电)、轴承、模具、航天等领域对高端锻件的需求,提升国产高端锻件的市场竞争力,实现中信重工在高洁净、高品质钢锭制造领域的又一新突破,在经过多年对国内外先进电渣装备调研、考察、论证的基础上,新增一台80t低频单电极气保全同轴恒熔速电渣炉。该电渣炉采用了低频电源、单电极、全同轴、微正压惰性气体保护、高精度称重、恒熔速、同相逆并联大电流短网、双炉头车、电网平衡等多项创新技术,可实现重熔过程计算机自动控制,具有设计独特、技术含量高、节能环保、安全可靠等优点。生产的电渣锭经过质量检测分析,电渣锭偏析程度小、纯净度高,质量达到较高水平。     

GH901合金采用电渣重熔工艺时Ti含量的控制研究

主要讨论了GH901合金采用电渣重熔工艺时，不同Ti含量的母材在电渣重熔过程中经过脱氧荆添加量的调整冶炼出合格的电渣锭，进而得出该合金采用电渣重熔工艺时根据母材Ti含量的不同，添加合理的脱氧剂量。     

耐蚀镜面塑料模具钢4Cr13(1.2083)质量的分析

综合分析了国内普遍使用的成分(%)为0.37~0.57C、12.59～13.67Cr的5种国内外钢厂生产 的电渣重熔4Cr13(DIN 1.2083)高级耐蚀镜面塑料模具钢的冶金质量和抛光性能。测试结果表明,该钢经电 渣重熔后具有较好的抛光性能,当试样的HRC 硬度值的极差≤1.5时,钢具有较好的抛光性能;当钢中存在 复相氮化钛夹杂时,显著影响该钢的抛光性能。     

浅析R-26电渣重熔中“Ti”元素的烧损控制

通过对R-26合金电渣的生产分析,总结此钢在电渣重熔时Ti元素的烧损规律,从而找出适合的电渣重熔工艺是适当补加Al粉和TiO2粉,从而达到控制Ti的平均烧损率和减小钢锭两端Ti成分偏差的目的。     

模铸和电渣M2高速钢中碳化物的演变行为及对比

为了优化高速钢生产工艺、控制钢中碳化物,研究了不同冶炼工艺和加工工序下M2高速钢中碳化物的演变行为。采用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析以及热力学计算等方法,对模铸和电渣重熔M2高速钢中碳化物的类型、形貌、面积分数和分布进行研究和对比。结果表明,模铸M2高速钢锻造、轧制、盘圆和拉丝成材过程中网状碳化物得到破碎,但仍存在不规则一次碳化物,各工序下碳化物面积分数为4.96%、4.54%、5.05%和5.08%。电渣M2高速钢锻造后网状碳化物交叉处堆积比较严重,且比相同工序下模铸M2高速钢的面积分数高。国内某厂家和日本不二越的电渣M2高速钢二次锻造材中碳化物面积分数分别为5.47%和5.33%。M2高速钢锻造坯中碳化物为M₆C、MC、M₇C₃。存在于基体中的尺寸大、形状不规则的M₆C和MC对后续加工和成品材会产生不利影响。     

舞钢大厚度电渣钢板的研制开发

大厚度电渣钢具有纯净度高、致密性好、成分均匀及使用性能优良等特点。舞钢自建设国内第一台大型扁坯电渣炉开始,陆续开发了数十个大厚度高内在质量的电渣钢品种,填补了国内宽厚板领域高端产品的空白,替代了锻件产品。本文重点介绍舞钢电渣炉现状和电渣钢品种的研制情况,并对产品开发过程中出现的质量问题进行简要剖析,为今后电渣钢高端品种的开发提供思路。