摘要:電渣技術經過50年的發展,如今已經形成電渣冶金新學科。其技術經濟上的優越性促成電渣冶金的迅速發展?,F代工業生產對材料要求的不斷提高使得電渣冶金工藝在未來有其重要的價值和發展前景。本人經過多年的工作經驗對以上問題展開幾點簡要的探討。供同行參考。
關鍵詞:電渣冶金,工藝特點,應用,探討
一、前言
電渣冶金是金屬及其合金的一種特殊熔煉方法。它是一種利用強電流通過渣池區域所產生的焦耳熱將固態渣熔化成液態熔渣,自耗電極(或液態金屬)在高溫液態渣池中逐漸熔化和精煉的方法。電渣冶金包括:電渣重熔、電渣熔鑄、電渣轉注、電渣澆注、電渣離心澆鑄、電渣熱封頂、電渣焊接、電渣復合、電渣直接還原及新近開發的可控氣氛電渣冶金等。
電渣冶金誕生20世紀40年代末,在烏克蘭巴頓電焊研究院工作人員發現,當電流通過熔渣(渣池)時產生的熱量使焊絲(金屬電極)熔化,可將零件的兩邊焊接起來,由此電渣法形成。標志著電渣法在冶金工業中進一步發展及電渣重熔工藝誕生的事件是1952年烏克蘭巴頓電焊研究院在世界上第一次熔煉出具有優良特性的小型奧氏體電渣鋼錠。1958年第一臺工業電渣爐在扎布羅什扎的德聶波爾鋼廠投入運行,標志著電渣重熔特種冶金誕生。
二、冶金工藝特點
電渣重熔冶金的特點是熔鑄始終在液態渣層下進行,不與大氣接觸;液態金屬在銅制水冷結晶器中凝固,不與耐火材料接觸;冶金反應溫度高;金屬液與熔渣接觸充分;渣池攪拌強烈;金屬液與熔渣界面由于毛細效應而發生振蕩及順序結晶。
1渣池溫度高
一般渣池表面層溫度可達到1700℃,而電極下端至金屬熔池中心區域溫度最高,由此可知電渣渣池的溫度要更高。電渣重熔常用渣系CaF2 +Al2O3的熔點為1300℃左右,一般鋼的熔點在1400℃至1500℃之間。較高的渣過熱度和鋼液的過熱度可以促進一系列物理化學反應的進行,有利于非金屬夾雜的去除和脫硫。
2金屬液與熔渣接觸充分
電渣重熔過程液態金屬和熔渣充分接觸發生在三個階段:
1)第一階段自耗電極熔化端面上所形成的液體金屬膜與熔渣接觸過程
表1不同鋼種熔點及重熔渣池溫度
自耗電極端頭,在熔渣內受熔渣的電阻熱,沿表面逐層熔化,熔化金屬沿錐頭形成薄膜,金屬細流沿錐面滑移,在端頭匯聚成滴。金屬流內可能產生湍流,不斷更新表面。
2)第二階段為熔滴中金屬的精煉。
此段過程中電極端
聲明:
“對電渣冶金工藝特點及應用的探討” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業用途,請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)