电渣重熔的特点及发展

多年来电渣冶金工作者做了全面、系统的研究，一致认为电渣重熔设备简单、操作方便、铸锭表面光洁、热塑性好、成材率高、具有很强的竞争力。电渣重熔以其特殊的工艺过程和熔炼结晶方式具有其它生产工艺所不能替代的优越性，因而得到冶金工作者的广泛重视。

1它的优越性具体概括如下：

1．1细化晶粒

由于结晶器及水冷底板的强冷却作用，熔炼过程中，晶粒来不

及长大，在钢锭内部呈细小均匀分布，起到改善钢锭内部组织的作用。

1．2减少钢中非金属杂质及夹杂

在重熔过程中金属液滴是一滴一滴通过一定厚度的熔渣层，与

呈镜面的金属液相比，金属液滴的比表面(单位重量占表面积)要大几百倍，增加了钢一渣界面积，熔渣吸附金属中的非金属杂质和夹杂的能力大大增加，同时钢中的杂质在通过渣层的过程中，按分配定律重新分配，使得钢液中杂质的浓度降低，起到渣洗的作用。

1．3改善钢的热加工性能

由于电渣重熔后，钢锭晶粒变得细小均匀，钢锭的组织变得致密，钢锭表面光洁，同时钢中杂质减少，在热加工过程中应力集中和裂纹源大大减少，因此锻造过程中易产生的裂纹和开裂可以避免，由此可以提高钢锭的加工成材率。

1．4过程可控性好

对产品的化学成分、夹杂物性质及形态、结晶方向、枝晶间距、

显微偏析、碳化物颗粒度等均可以不同程度予以控制，可控制参量少，外围检测准确，便于实现微机闭环控制。

1．5减少组织的宏观偏析和微观偏析。

1．6可控制重熔气氛，减少氧、氮、氢的侵人。

1．7改善工具钢和模具钢中碳化物分布。

1．8可以生产超大型钢锭。

从以上可以看出电渣重熔技术在现代工业生产中有着不可取代的重要性。在现代工业材质生产中，电渣重熔的优点得到了充分的发挥和利用。

2电渣重熔的不足概括如下：

(1)灵活性不足。电渣重熔只能将成分一定的钢材重熔，不能改变钢材的成分。

(2)生产成本高。电渣重熔过程中，电耗非常大，又由于是二次精炼，大大增加了钢材的生产成本。

(3)氟的污染。电渣渣料中含较多的CaF会逸出HF、SiF4、SF6等有害气体，危害工人健康，造成环境污染。

(4)批量少，管理不便。电渣重熔一炉一个钢锭，批量小，检验量大，不便管理。

电渣冶金技术的发展趋势：

(1)将电渣的加热和精炼功能用于钢水的炉外精炼。

电渣钢包炉将具有热效率高、操作乎稳、噪音低、脱硫和去除非金属夹杂物效果好等特点，可望成为钢包精炼炉的一种新炉型。而采用直流电渣或交、直流电渣的方式用电化学方法将渣中某些较稳定的氧化物(Ca0、MgO及稀土氧化物)部分电解而实现钢的微合金化，起到脱氧、脱硫、非金属夹杂物变性及改善钢的机械性能的目的。

(2)利用电渣的加热和脱硫功能进行铁水预处理

脱硫也是电渣冶金的新动向。这项技术适用于小高炉铁水脱硫。小高炉铁水温度低、容量小，用一般喷粉脱硫方法由于设备投资大，处理过程温降大，难以取得好的效果。采用电渣法温降小、投资少、脱硫率高，有望在工业上应用。另外，熔融还原铁水通常硫含量高、铁水量少、温度偏低，也需要类似的脱硫方法。而对铸造铁水的处理，不仅可以脱硫，而且可以利用直流电渣的电化学反应对铁水进行球化变质处理。

(3)电渣法处理固体料进行熔化和还原，是值得探索的技术。东北大学曾采用有衬电渣炉进行了预还原含钒球团处理、硼镁矿和铬精矿的熔融还原实验室实验，并取得了较好的效果。另外，还进行了氧化物的电渣熔炼实验。

(4)利用电渣重熔顺序凝固的特点对金属凝固过程进行控制，将是重要的研究方向。除了电渣熔铸、电渣离心铸造、热封顶及一般的电渣浇铸外，在电渣保温下采用控制注速和浸入式水口保护的慢速电

渣浇铸可望获得与电渣重熔质量相当的钢锭或铸件，如图2所示。这种方法适用于断面尺寸变化大、电极难以进入结晶器、形状复杂的铸件生产。