电渣重熔工艺简介
电渣重熔技术

电渣重熔技术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。
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。
一九五八年,乌克兰德聂泊尔特钢厂建成了世界第一台0.5吨工业电渣炉,使电渣冶金进入了工业化生产进程。
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,但炉子容量不大,一般为0.5~2.5吨。
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。
随着电渣冶金的发展及金属材料要求的不断提高,钢锭大型化已成为电渣冶金发展的必然趋势。
最初各国工业电渣炉容量仅为0.5t,大一些的一般也不超过3吨。
八十年代中期,很多国家都有了50吨以上的电渣炉。
多年来,国外电渣冶金已不满足于一般电渣锭的生产,在工业技术成熟的基础上向着更深更广的领域发展,形成了一个跨专业、跨行业的新学科。
已开发出的工艺技术有:电渣熔铸、电渣浇注、电渣转注、电渣热封顶、电渣离心浇注、电渣复合熔铸及快速电渣重熔等。
尤其值得重视的是电渣熔铸异形件的发展,小到几十克重的不锈钢假牙齿,大到几十吨重的发电机转子,直至重量超过百吨的水泥回转窑炉圈等,均可不经锻造在异形水冷结晶器中直接熔铸成型。
现在电渣熔铸的主要产品有大型发电机转子、水轮机叶片、船舶柴油机大型曲轴、各种高压容器、大型环件、各类轧辊、模具、透平涡轮盘、厚壁中空管、石油裂化管、齿轮毛坯、三通管、核电站压水堆主回路管道等。
种类规格之多,形状之复杂不胜枚举。
除此之外,实用性较强,具有发展前景的还有电渣热封顶、电渣离心浇注及快速电渣重熔等。
模具钢电渣重熔工艺

模具钢电渣重熔工艺电渣重熔是金属及其合金的一种特殊的冶炼方法,虽然电渣冶金可划分出多种技术方法和应用于不同的领域,但其基本和核心的技术是电渣重熔(Electroslag Remelting,简称ESR)。
电渣重熔的基本原理是:在铜制水冷结晶器中加入固态或液态的炉渣,将自耗电极的端部插入其中。
当自耗电极、炉渣和底水箱通过短网与变压器形成供电回路时,有电流从变压器输出通过液态熔渣。
由于在上述供电回路中熔渣的电阻相对较大,占据了变压器二次电压的大部分压降低,从而在渣池在产生大量的热,使其处于高温的熔融状态,由于渣池的温度远大于金属的熔点,从而使自耗电极的端部逐渐加热熔化,熔化的金属汇聚成液滴,在重力的作用下金属熔滴从电极的端头脱落,穿过渣池进入金属熔池,由于水冷结晶器的强制冷却,液态金属逐渐形成钢锭。
1.电渣重熔的特点电渣重熔属于二次精炼方法,自耗电极是其原料,自耗电极可由其他的冶炼方法获昨,如电弧炉、感应炉、真空感应炉和真空自耗炉等制备。
电渣重熔的目的是在初炼的基础上进一步提纯钢、合金和改善钢锭的结晶组织,从而获得高质量的金属产品,与其他的冶金方法相比,具有以下的特点:①金属的熔化、浇注和凝固在一个较纯净的环境中实现,减少了钢液的污染。
②具有良好的冶金反应的热力学和动力学条件,电渣重熔过程中渣池温度通常在1750℃以上,电极下端至金属熔池中心区域的熔渣温度可达1900℃左右,钢液的过热度可达450℃左右,高温熔池促进了冶金物理化学反应。
良好的动力学条件表面在电渣重熔过程中钢渣能进行充分接触,同时由于电磁力的搅拌作用,不断更新了钢渣打的接触面,强化了冶金反应,促进了有害杂质和非金属夹杂物的去除。
③自上而下的顺序凝固条件保证了重熔金属锭结晶组织均匀致密。
在电渣重熔过程中电极的熔化和熔融金属的结晶是同时进行的。
钢锭上端始终有液态金属溶池和发热的渣池,既保温又有足够的液态金属填充凝固过程中因收缩而产生的缩孔,可以有效的消除一般钢锭的疏松和缩孔,现时金属液中的气体和夹杂物也易于上浮,所以钢锭的组织致密、均匀。
电渣重熔技术

电渣重熔技术
电渣重熔技术(Electric Arc Remelting,EAR)是一种利用电
弧将金属材料高温熔化并重新凝固的技术。
它常用于生产高纯度和均匀组织的金属材料,特别是钨、钛、钢铁和镍合金等高质量的金属。
电渣重熔技术通常涉及以下步骤:
1. 准备废料或原始金属。
2. 将金属放入电渣炉中,并添加一定量的电极材料作为电弧的起点。
3. 通过电源提供电能,并使电极形成电弧,产生高温。
4. 由于电弧的高温作用,金属开始熔化,并形成一定的熔体池。
5. 在熔体池中,通过搅拌或气体喷吹等方法,促使金属组织的均匀化。
6. 根据需要进行熔炼和精炼的过程,以改善金属材料的质量。
7. 将熔融的金属倒入模具中进行冷却和凝固,形成所需形状的金属材料。
电渣重熔技术具有以下优点:
1. 可以再生利用废弃金属,减少资源浪费。
2. 可以提供高纯度的金属材料,以满足高要求的特殊应用。
3. 可以改善金属材料的均匀性和组织结构,提高其力学性能和耐腐蚀性能。
然而,电渣重熔技术也存在一些缺点:
1. 能耗较高,需要大量的电能供应。
2. 技术要求较高,操作和管理难度较大。
3. 一次熔炼的批量较小,生产效率相对较低。
总体而言,电渣重熔技术是一种重要的金属加工技术,可以产生高质量的金属材料,但其应用仍受到能耗和生产效率的限制。
电渣重熔工艺

生产前检查
检查所炼钢种与锭型是否一致。 自耗电极与假电极之间是否接对、接牢,焊口是否出现裂缝等。 底垫清理后应与水冷底座接触严密不能抖动。 结晶器是否稳固,无任何松动现象。 确认渣料配制无误,且处于烘烤待用中。
后,垂直入炉,调整中心,使端头距引弧剂(40~50%TiO2、
就越少,电压变化为5V一级为好;电流稳定,不然会在重熔锭的表面出现波纹;电极 升降速率(弧长控制)平稳。
如果是多根电极熔炼一炉料,在自耗电极熔化至焊口还有大概100~150mm时调整电流
旋钮,使电流稍大于冶炼电流约500~1000A,保持1~3分钟后,开始更换另外一金属自 耗电极。更换电极的速度要快,以免在先前的钢锭面形成渣沟,造成断裂。
50~60%的CaF2)50-100mm处。待一切就绪后,配电员将操作台上高压电钮合上, 调整好电流﹑电压,给上自动,待指示仪表盘上电流开始波动后即可加渣。 注意: 加渣时一定要四周均匀加入,一次加入量不要过多,避免冷渣过多造成溶渣凝固,透 气性不好,导致喷渣﹑钻渣。
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6.3、正常熔炼
待溶渣升温时间达到后,立即将电极离开渣面,切断高压,抬起电极,移动台车换
③假电极被熔化。
④突然停水或冷却水出水温度高于70℃。 ⑤断电超过换电极规定时间1min。
电流在20min之内逐渐调至正常,到后期电极被融化掉只剩100mm左右时电流逐渐递
减至充填电流,进行充填补缩。
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6.4、电渣重熔基本工作过程
在铜制水冷结晶器内盛有熔融的电渣,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,熔融金属汇聚成金属
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。
电渣重熔技术

电渣重熔技术电渣重熔技术是一种常用于金属废料回收的高效方法。
它通过电弧的高温熔化废料,然后利用极性电极和磁力场的作用,将金属从废料中分离出来。
电渣重熔技术具有高效、能耗低、环保等优点,被广泛应用于金属回收行业。
电渣重熔技术的原理主要包括以下几个步骤:首先,将待处理的金属废料放置在重熔炉中,形成一个电解池。
然后,在废料表面施加电弧放电,产生高温、高能的电弧和等离子体。
电弧的高温作用下,废料被熔化成电渣。
接下来,通过重力和离心力的作用,将金属从电渣中分离出来。
重力和离心力可以通过调整重熔炉的设计和操作参数来实现。
通常情况下,废料中的重金属更容易被分离出来,而轻金属则相对较难。
因此,在实际操作中,人们会根据废料中金属的特性来调整操作参数,以达到最佳的分离效果。
在金属分离的过程中,极性电极和磁力场的作用起到了重要的辅助作用。
极性电极会在金属分离过程中产生电场,引导金属离子向特定方向运动。
磁力场则通过施加磁场,改变金属离子的轨迹,加快分离速度。
除了金属分离,电渣重熔技术还可以实现金属精炼。
通过控制操作参数和添加合适的熔剂,可以去除废料中的杂质和气体,提高金属的纯度和质量。
电渣重熔技术的应用非常广泛,特别适用于处理高温金属废料,如废钢铁、废铜、废铝等。
它被广泛应用于钢铁、有色金属、电力等行业。
随着技术的不断发展,电渣重熔技术在金属回收行业的地位越来越重要。
总的来说,电渣重熔技术是一种高效、能耗低、环保的金属回收方法。
它通过电弧的高温作用将金属熔化成电渣,然后利用重力、离心力、极性电极和磁力场的作用将金属从电渣中分离出来。
电渣重熔技术不仅可以实现金属分离,还可以实现金属的精炼,提高金属的纯度和质量。
在金属回收行业中,电渣重熔技术发挥着重要的作用,对资源的循环利用具有积极的意义。
电渣重熔冶炼技术

电渣重熔冶炼技术
1 引言
电渣重熔冶炼技术是熔化废旧金属的一种方法,能够有效地回收金属资源,减轻资源的消耗和环境污染。
本文将从技术原理、设备结构、优点和发展趋势等方面介绍该技术。
2 技术原理
电渣重熔冶炼技术是通过电极向熔体中通入一定的电流和电压,使废旧金属在高温下熔化。
同时,添加一定量的草酸盐或碳化物,将金属污染物转化为易于脱除的渣滓。
熔融时,废旧金属中的杂质被转化为渣滓,可通过重力作用自然分层,而金属熔体则通过不同的喷吐器进行分离。
3 设备结构
电渣重熔冶炼设备主要由炉爐鼓风系统、电极导电系统、草酸盐或碳化物投加系统、喷吐与收渣系统等部分组成。
其中,炉爐主要由铁墙、保温层和炉底构成,电极通常采用水冷型,以防止焦化。
而草酸盐或碳化物的加入量和时间、喷吐器的数量和位置、加热方式等参数会影响电渣重熔冶炼的效果和质量。
4 优点
电渣重熔冶炼技术的主要优点是可以高效、环保地回收废旧金属,减少对地球资源的消耗和环境的污染。
此外,该技术还可以生产高纯
度的金属材料,广泛应用于工业生产。
5 发展趋势
电渣重熔冶炼技术已经成为国际铸造行业中广泛使用的一种高效、环保的回收技术。
未来,随着金属回收利用的重要性不断提升,电渣
重熔冶炼技术将在材料回收领域中扮演更为重要的角色。
同时,技术
革新和设备升级还将进一步提高电渣重熔冶炼技术的效率和质量。
6 结论
无论是从环保角度,还是从资源利用率的角度来看,电渣重熔冶
炼技术都是一种十分重要的回收技术。
未来,我们应该进一步加强对
该技术的研究和探索,为推动环境保护和可持续发展做出贡献。
电渣重熔技术

电渣重熔技术电渣重熔技术是一种应用于冶金和材料工程领域的高效能熔炼技术。
它通过在电弧和电流的作用下,将废旧金属或合金加热熔化,并在熔池中形成一个良好环境,以去除杂质并达到纯净的金属再利用的目的。
本文将介绍电渣重熔技术的工作原理、应用领域、优点和限制。
电渣重熔技术的工作原理是利用电弧在废旧金属表面产生的高温和高能量来使金属熔化。
在电弧作用下,金属表面产生高温和高压,将废金属熔化,并形成一个被称为熔池的液态金属池。
通过调整电弧和电流的参数,可以达到所需的熔化温度和熔化速度。
在熔池中,杂质会上浮到熔池的上部,并通过电磁力和重力分离出来。
纯净的金属会沉积在熔池底部,并通过预先安装的排放设备收集。
电渣重熔技术广泛应用于冶金和材料工程领域。
它可以有效地回收和利用废旧金属和合金,包括钢铁、铜、铝、镍、锡等。
此外,它还被用于处理冶炼过程中的废渣和副产品,如钢渣、镍渣、铝渣等。
电渣重熔技术在金属回收和资源再利用方面具有重要意义,可以减少对原材料的需求,降低能源消耗和环境污染。
电渣重熔技术的优点主要包括以下几个方面。
首先,它可以有效地去除金属中的杂质,提高金属的纯度和质量。
其次,它可以将废旧金属和合金完全熔化,降低了废旧材料的体积和重量,便于运输和储存。
此外,电渣重熔技术还具有较高的自动化程度和生产效率,可以实现连续操作和大批量处理。
然而,电渣重熔技术也存在一些限制。
首先,电渣重熔设备的投资成本较高,对传统的熔炼设备有一定的替代性。
其次,电渣重熔技术对金属废料的要求较高,需要较干净、无污染的废物以保证金属质量。
此外,电渣重熔技术对电能和冷却水的需求较大,对能源的消耗和环境影响也需要考虑。
综上所述,电渣重熔技术是一种应用广泛且效果显著的熔炼技术。
它可以对金属废旧材料进行高效利用和资源再生,具有重要的经济和环境效益。
未来,随着科技的不断进步和应用的推广,电渣重熔技术有望在金属回收和资源循环利用领域发挥更大的作用。
电渣重熔

电渣重熔免费编辑添加义项名材料电渣重熔钢(electroslag remelting)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。
中文名称电渣重熔外文名称electroslag remelting主要目的提纯金属热源主要目的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。
主要产品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。
主要作用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。
应用成果近些年来,电渣熔铸新工艺逐渐引起了国内外工程技术界的重视,许多工业部门在加紧研究和使用电渣熔铸产品。
在发展这项新工艺方面,原苏联、日本和美国的研究成果较多,其次是西德、捷克斯洛伐克、英国、瑞典和法国。
东北大学电冶金研究室在发展电渣熔铸新工艺以及研制使用它的异型件方面取得了以下成果:?电渣熔铸冷轧辊、阀体、三通管、厚壁中空管、石油裂解炉管、齿轮毛坯、各种模具(包括冲压模具)和柴油机曲轴等。
目前,国外著名的电渣炉制造厂家,如美国的CONSARC、德国的ALD和奥地利的INTECO等公司均采用基于PLC和工控机的2级计算机控制系统,能实现整个重熔过程的设备和工艺的全自动控制。
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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。