电
渣
重
熔
班级: 07冶金1班
学号： 0703102106
姓名： 孙胜杰
孙胜杰
关键词：电渣重熔
摘要：电渣重熔（electroslag remelting简称ESR）是把转炉、电弧炉或感应炉等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。其主要目的是提纯金属并获得洁净组织均匀致密的钢锭。经电渣重熔的钢，纯度高、含硫低、非金属夹杂物少、钢锭表面光滑、洁净均匀致密、金相组织和化学成分均匀。电渣钢的铸态机械性能可达到或超过同钢种锻件的指标。电渣钢锭的质量取决于合理的电渣重熔工艺和保证电渣工艺的设备条件。 正文：电渣重熔是利用电流通过熔渣时产生的电阻热作为热源进行熔炼的方法。其主要目的是提纯金属并获得洁净组织均匀致密的钢锭。经电渣重熔的钢，纯度高、含硫低、非金属夹杂物少、钢锭表面光滑、洁净均匀致密、金相组织和化学成分均匀。电渣钢的铸态机械性能可达到或超过同钢种锻件的指标。电渣钢锭的质量取决于合理的电渣重熔工艺和保证电渣工艺的设备条件。
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电渣重熔的产品品种多，应用范围广。其钢种有：碳素钢、合金结构钢
、轴承钢
、模具钢、高速钢、不锈钢、耐热钢、超高强度钢
、高温合金、精密合金、耐蚀合金、电热合金等400多个钢种。此外，可用电渣法直接熔铸异形铸件
，可以铸代锻，简化生产工序，提高金属的利用率。 电渣熔铸工艺从根本上解决了一般铸造工艺的主要矛盾，它综合了电渣重溶-获得高冶金质量的金属和铸造-浇铸异型零件精化毛坯的长处，并具有与普通冶炼的变形金属相近的致密组织以及无各向异性的特点。与普通锻件相比，电渣熔铸件的各项性能指标完全达到同钢种的变型金属指标，甚至还避免了锻件的一些不足之处。
一．电渣重熔的工作原理
其原理是电流通过液态渣池渣阻热，将金属电极熔化，熔化的金属汇集成熔滴，滴落时穿过渣层进入金属熔池，然后于水冷结晶器中结晶凝固成钢锭。
二．电渣重熔的基本过程
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。 吸塑片材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。钢锭的利用率也比普通钢锭提高15%，接近80%。 电渣重熔设备简单，投资较少，生产费用较低。但电渣重熔也有自身的缺点：一是能耗较高，与普通钢锭相比多了一次重熔过程，据统计重熔能耗近1400kW·h/t；二是对钢锭中有害气体氢的控制较难，不具备脱氢条件，相反如果渣料控制不好，还可能增氢；三是通用的渣料含CaF2较多，在重熔过程中，污染环境，必须设除尘和去氟装置；此外，超大型钢锭（超过200吨）由于截面积较大，大大弱化了定向凝固效果，中心部位的致密度较小吨位钢锭差（但还是比普通钢锭好很多）。
三．电渣重熔的优越性
1.重熔金属能被熔渣有效精炼。电渣重熔过程中，由于自耗电极埋在高温的炉渣中，以熔滴的形式滴落，且分散成为细小的液滴，通过熔渣层而进入金属熔池，使金属液与熔渣的接触节而大大增加，并进行较强烈地渣洗。此外，熔渣的温度高，有利于金属与熔渣之间冶金反应的进行，所获得的金属锭中非金属夹杂物的含量少，残留的夹杂物分布均匀，硫的含量也较低。
2.改善金属锭的结晶条件。电渣炉虽然在常压下工作，但是由于熔池为液渣所覆盖，自耗电极的熔化端部又埋在渣池中，因而减少金属的二次氧化。同时，金属在凝固过程中因体积的收缩而不断补充新的金属熔滴，结晶速度又快，所得金属锭的缩孔和偏析均小 而且致密，金相组织与化学成分均匀。
经过电渣重熔后，由于锭表面有一薄而均匀的渣壳，使得锭表面光滑，可不经表面精整便能送去加工，提高金属的成材率。此外，金属锭的结晶过程基本是由下而上，近似轴向结晶，有利于金属中气体和非金属夹杂物的排除。
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3.设备简单，生产费用低，操作易掌握。电渣重熔可在非真空条件下和采用交流电源供电操作，不需要真空系统和整流系统。工艺操作与其他的特冶方法相比，也较易于掌握。同
时，这种重熔方法的生产。
4.果蔬气调库产品品种多，应用范围广。当今，电渣重熔生产的钢与合金种类繁多，其中所占比重最大的是滚珠轴承钢、不锈钢、耐热钢、此外，还生产高温合金、导磁合金、电阻合金、精密合金、钛合金、铝合金、硼合金、渗氮钢等多人交互式VR400多个品种，以及部分有金属等。
参考文献：
1.傅杰、陈恩普、等.特种冶炼，北京：冶金工业出版社，1982
2.电渣重熔法炼钢，冶金工业出版社，1974半导体制冷空调
3.曲英.炼钢学原理.冶金工业出版社，1980
4.电渣重熔知识，冶金工业出版社，1974
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