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电渣重熔工艺简介

电渣重熔
把平炉、转炉、电弧炉或感应炉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,英文简称ESR。

美国霍普金斯(R.K.Hopkins)于20世纪40年代首先提
出这种精炼方法的原理。

其后苏联和美国相继建立工业生产用的电渣炉。

60年代中期由于
航空、航天、电子、原子能等工业的发展,电渣重熔在苏联、西欧、美国获得较快的发展。

生产的品种包括:优质合金钢、高温合金、精密合金、耐蚀合金以及铝、铜、钛、银等有
色金属的合金。

1980年世界电渣重熔钢生产能力已超过120万吨。

中国1960年建成第一
座电渣炉,其后得到很大发展。

最大的是上海重型机器厂电渣炉,钢锭重达200吨。

电渣重熔基本过程如图所示。

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。

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。

电渣重熔设备简单,投资较少,生产费用较低。

电渣重熔的缺点是电耗较高,目前通用的
渣料含CaF较多,在重熔过程中,污染环境,必须设除尘和去氟装置。

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