1990 年 8 月在潍坊召开了第 6 届全国电渣冶 金交流会 ,总结了 30 年来的成果 ,强调了电渣冶 金应走出结晶器与冶金流程相结合发展 ,即要发 展中间包电渣加热 ,电渣热封顶 ,电渣浇注 ,电渣 离心浇注 ,电渣精密铸造 ,电渣转注等 。
1960 年北京钢铁学院建成 5 kg 密封式氩气 保护电渣炉 ,1964 年与抚顺钢厂合作建成 200 kg 密封式氩气保护电渣炉 (真空电渣炉) 。同时进行 了电渣重熔过程中渣池内的电弧放电及去除夹杂 机理的深入研究[10 ,11] 。
从 1960 年开始东北工学院电冶金教研室在 电渣重熔工艺参数优化匹配计算及电渣重熔热平 衡计算方面做了系统的研究 ,并提供诺模图供合 理选择工艺参数[12] 。
第 20 卷第 2 期 1999 年 4 月
特殊钢
SPECIAL STEEL
Vol. 20. No. 2 April 1999 · 7 ·
电渣重熔技术在中国的应用和发展
李正邦 傅 杰
(钢铁研究总院 ,北京 100081) (北京科技大学)
题 ,于 1982 年双自耗电极单相有衬电渣炉项目获 国家发明奖 。此外 70 年代东北工学院在东北地 区推广单相单极炉底导电式有衬电渣炉 。熔炼合 金钢及回收废料取得成效 。早在 1962 年冶金部 建筑研究院成功地用凝壳式有衬电渣炉冶炼出超 低碳不锈钢 ,1964 年获国家新产品一等奖 。
1965 年 8 月在大连钢厂召开了第 3 届电渣冶 金交流会 ,研究了电渣重熔冶金质量问题 ,公布了 钢研院抽检各厂轴承钢 ZGCr15 的结果 ,以重特综 合质量最佳 。
Li Zhengbang
(Central Iron and Steel Research Institute , Beijing 100081)
Fu Jie(Univerity of Science and Technology , Beijing)
Abstract The electroslag remelting technology has been developed in China since 1958. At present , there are the electroslag metallurgical workshops at all special steel works and 86 electroslag remelting units have been set up in the coun2 try with annual capacity 100 ,000 tons. The products of electroslag remelting steel include 243 designations of alloy steel and superalloy.
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特殊钢 第 20 卷
学院帮助大连钢厂 、上钢五厂建立设备 ,并推广电 渣冶金技术 。
1964 年 6 月在重庆召开了第 2 届全国电渣冶 金会议 。这时全国工业电渣炉已达 21 台 ,生产钢 种 54 个 ,会议研究了三相电渣炉问题 ,拟定电渣 重熔各项技术经济指标 ,提出电渣重熔生产车间 化 。电渣钢的优良质量受到用户支持 ,一机部得 悉电渣钢轴承用于汽车 ,使用寿命较电炉钢提高 了 3 倍 的 情 况 , 决 定 给 各 特 殊 钢 厂 提 供 20 台 1 800 kVA电渣炉变压器 。
1965 年上海重型机器厂建立了 1 台三相百 吨电渣炉 ,后因自耗电极采用螺丝联接 ,在重熔时 掉块 ,影响铸锭质量 ,被拆除 。上海重型机器厂与 北京钢铁学院合作 ,于 1981 年创建了 200 t 级电 渣炉[15] ,结晶器直径 218 m ,若抽锭可生产 240 t 的大锭 ,这是目前世界上最大的电渣炉 ,实际生产 锭重已达 205 t 。德国萨尔钢厂 Saarstahl GmbH 电 渣炉 , 其结晶器直径为 212 m , 重熔最大锭重为
1959 年 11 月北京钢铁学院和冶金部建筑研 究院合作 ,采用电渣重熔法 ,研制成功航空轴承 钢 。1960 年初北京钢铁学院设计了 150 kg 工业 性电渣炉 ,由北京钢厂制造 ,并在该院投产 。
1960 年 6 月冶金部建筑研究院设计了 015 t 双电极支臂连续抽锭电渣炉 ,该设备在重庆特殊 钢厂建成 ,于 1960 年 8 月重熔出 015 t 优质 合金 钢锭[7] ,此后冶金部建筑研究院帮助重庆特殊钢 厂 、大冶钢厂建立电渣车间 ,开发产品 。北京钢铁
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第 2 期 李正邦等 :电渣重熔技术在中国的应用和发展
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165 t 。前苏联在新西柏利亚曾建 250 t 电渣炉 ,延 续 10 年之久 ,终因技术原因而终止 。最近美国 Consarc 公 司 提 供 日 本 一 台 大 电 渣 炉 , 锭 重 为 100 t 。
1961 年 11 月冶金部在重庆召开了第 1 届全 国电渣冶金会议 ,总结了批量生产经验 ,并推荐双 支臂电极交替连续抽锭及单臂固定式两种炉型 , 成立了全国电渣冶金协调组 。
1963 年 11 月国家科委发布《科学技术发展 10 年规划》,冶金部负责 9 项 ,第 5 项为 : 电渣冶 金[7] 。
有衬电渣炉是我国开创的电渣冶金新分支 。 江西南昌江东机床厂于 1960 年采用单相单电极 炉底导电式有衬电渣炉 ,冶炼合金钢 。1960 年北 京钢铁学院帮助北京量具刃具厂建立了单相双极 有衬电渣炉 ,1961 年又试验成功了三自耗电极三 相有衬电渣炉 ,分别在北京带钢厂和北京钢丝厂 进行工业性生产[13] 。三相有衬电渣炉在北京钢 丝厂成功地生产 30 多年 ,取得了巨大经济效益 ; 1972 年昆明工学院在西南地区推广有衬电渣炉 时 ,改进单相双极有衬电渣炉 ,采用 Bifilar 供电在 炉底接零线 ,从而解决了双电极熔化不均匀的问
1963 年底冶金部将建筑研究院电渣组人员 及设备调入钢铁研究院 ,成立电渣专业组 ,继续用 同位素方法研究电渣过程去除夹杂机理 ,并研究 新炉型 ———三相电渣炉 ,为太原钢铁公司 515 t 三 相电渣炉 、齐齐哈尔 10 t 三相电渣炉 、上钢三厂板 坯电渣炉的建立提供技术设计[8 ,9] 。
Material Index Electroslag Metallurgy , Remelting , Electroslag Casting
欧美及日本发展电渣冶金均引进前苏联技 术 ,世界上独立发展电渣冶金技术的国家仅有中 国与英国 。1965 年英国设菲尔德 ———布朗公司 将 1 台 7t 真空电弧重熔炉改为电渣重熔炉 ,英国 电渣冶金从此揭开序幕[1] 。我国冶金工作者在电 渣焊的基础上开发出电渣重熔技术 ,我国电渣冶 金从此诞生[2] 。40 年来我国电渣冶金规模不断 扩大 ,技术不断创新 。目前我国所有特殊钢厂都 有电渣重熔车间 ,冶金系统有工业电渣炉 86 台 , 年生产能力 10 万 t ;小型电渣炉遍及全国 ,从结晶 器消耗推算其年产量约 3 万 t ,我国电渣冶金产量 在世界上名列前茅 。生产的超级合金及优质合金 钢种达 243 个牌号 ,技术上处于领先地位[3] 。
1983 年电渣冶金协调组由大冶钢厂任组长 , 钢铁研究总院和齐齐哈尔钢厂任副组长 ,在齐齐 哈尔钢厂召开第 4 届电渣冶金交流会 ,研究了电 渣重熔进一步降低电耗 ,提高成材率 ,发展电渣冶 金[16] 以及防止环境污染等问题 ;同时研究了在消 化齐钢引进德国 Loybold2Heraus 公司 F8502102 Ⅱ 基础上 ,吸收同轴导电 ,有载无级调压及微机控制 等技术以改造国内电渣炉 。
电耗高 ,生产率低是世界各国电渣重熔存在 的普遍问题 ,钢铁研究院与本溪钢铁公司采用低 氟高电阻渣 ( CaO2MgO2Al2O32SiO2215 %CaF2 ) 取代 低电阻的传统渣 (70 %CaF2230 %Al2O3 ) 。同时设 定渣成分 ,偏离共晶点 ,利用渣皮凝固过程选择结 晶形成绝缘渣皮 ,解决了国际上至今尚未解决的 分流问题 。重熔渗碳轴承钢比电耗由 1 775 kWhΠt 降至 936 kWhΠt , 重熔生产率由 180 kgΠh 提高到 373 kgΠh ,本溪钢铁公司 1982 年至 1992 年累计节 电 240 万 kWh ,钢铁研究院和本溪钢铁公司获国 家发明奖[14] 。重庆特殊钢厂采用高电阻 CT 渣 , 大冶钢厂采用白云石渣 ,东北工学院和抚顺钢厂 合作采用工艺参数匹配都获得显著节电效果 。
摘 要 中国电渣冶金起步于 1958 年 。至今 ,全国所有特殊钢厂都建立了电渣重熔车间 ,拥有工业电渣 炉 86 台 ,年生产能力 10 万 t ;产品包括优质合金钢与超级合金 243 个牌号 。
关键词 电渣冶金 重熔 熔铸
Application and Development of Electroslag Remelting Technology in China
1988 年 4 月在美国圣地亚哥召开的第 9 届国 际真空冶金会议上 ,对 1961～1988 年全世界对特 种熔炼做出突出贡献的 36 个单位授奖 ,中国占 3 个 ,它们是 :北京钢铁学院 、钢铁研究总院 、上海重 型机器厂 ;对 38 名有突出贡献的个人授奖 ,中国 有 5 人 :傅杰 、李正邦 、朱觉 、刘海洪和林宗棠 。并 争取到第 10 届国际真空冶金会议于 1990 年在中 国召开[19] 。
1969 年 9 月在匹兹堡召开的第 2 届国际电渣 冶金会议上前苏联 、美国发布了电渣熔铸消息 ,展 示产品照片 ,引起了轰动 。其实我国冶金工作者 早在 1967 年就已掌握了电渣熔铸技术 。