特殊钢特种冶金技术的新发展_姜周华
冶金发展方向范文
冶金发展方向范文冶金是一门关于金属的开采、提纯和加工的学科，它在人类历史上起着重要的作用。
随着科技的不断进步和社会的发展，冶金也在不断发展和演变。
在未来，冶金的发展方向将会朝着以下几个方面发展：1.绿色、可持续发展：随着全球环境问题的加剧，绿色、可持续发展已经成为了各行各业的重要目标，冶金行业也不例外。
在未来，冶金将会更加注重环保和资源的可持续利用。
通过采用更加环保的生产工艺和设备，减少对环境的污染；积极开展废弃金属的回收和再利用，减少资源的浪费。
同时，冶金行业还将积极探索新的绿色能源应用，如太阳能、风能等，以减少能源消耗和排放。
2.新材料的研发和应用：随着科技的不断进步和社会对材料性能要求的提高，冶金行业将积极研发和应用新材料。
新材料具有性能优良、轻量化、高强度等特点，可以广泛应用于航天航空、汽车、电子等领域，推动各个行业的发展。
冶金行业将通过探索新的合金配方和加工工艺，研发出更具优异性能的金属材料，并将其应用于实际生产中。
3.自动化和智能化生产：随着信息技术的快速发展，冶金生产将朝着更加自动化和智能化的方向发展。
通过引入先进的机器人、传感器和控制系统等设备，可以实现生产线的自动化、智能化操作。
这样既可以提高生产效率，减少人力资源的浪费；又可以提高产品质量，减少人为错误的发生。
4.国际合作和交流：冶金是一门具有国际性的学科，各个国家的冶金行业都有着自己的特色和优势。
在未来，国际合作和交流将会成为冶金发展的重要方向。
通过与各国企业、学术机构的合作，可以实现经验和技术的共享，促进冶金行业的共同发展。
同时，国际交流还可以加强各个国家冶金行业的合作，共同应对全球性的挑战和问题。
总之，冶金的发展方向将会朝着绿色、可持续发展、新材料的研发和应用、自动化和智能化生产以及国际合作和交流等方面发展。
通过不断创新和，冶金行业将为人类社会的进步和发展作出更大的贡献。
不锈钢电渣重熔技术
= 炉管、叶片、护环、水轮机导叶和叶片
油气开采：超级13Cr、15Cr、双相不锈钢
= 石油化工：高温、耐蚀部件（管道、阀门） = 海洋工程（海水淡化）：超级双相不锈钢、超级奥氏体 = 不锈钢
特殊钢先进冶金工艺与装备教育部工程研究中心
Northeastern University
二、电渣重熔的不锈钢品种及 其应用
=
电渣重熔的起源-首个不锈钢电渣锭
的不锈钢主要钢种
马氏体不锈钢 沉淀硬化马氏体不锈钢 超级铁素体不锈钢 奥氏体不锈钢、超级奥氏体不锈钢、高 = 氮奥氏体不锈钢 双相不锈钢、超级双相不锈钢
钢渣接触条件的比较
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电渣重熔冶金
渣池强烈搅 拌：电动力、 电磁力、自然 对流、气体逸 出和膨胀的推 力
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非金属夹杂物的去除
电渣熔铸去除钢中非金属夹杂物主要发生在电极熔化末端熔滴 = 形成的过程中 电极熔化末端熔滴形成过程的钢渣接触面积最大，达3219 mm2/ = 克，它是熔滴过程的67 倍，是金属熔池的21000 倍 电极熔化末端熔滴形成的时间较熔滴滴落时间为长，约为1.41 倍 = 电极熔化末端熔滴形成过程是最先和熔渣接触并发生反应部 = 分，钢中原始夹杂物含量最高，无疑可大量去除夹杂 小尺寸的熔滴去除非金属夹杂物效果比大尺寸强。熔滴内大颗 = 粒的非金属夹杂物的减少较小颗粒的为强
材料与冶金学院教授名录
教授名录（钢铁冶金研究所）杜钢男，1954年生人，教授，钢铁冶金研究所副所长。
主要研究方向：高炉炼铁、冶金过程控制。
承担了国家九五攻关项目“高炉炉缸炉底侵蚀及数学模型”的研究工作，完成或正在进行多项基金项目和横向课题的研究工作。
辽宁省金属学会炼铁分会秘书；全国炼铁情报网东北分网网长。
教授课程《钢铁冶金学》（炼铁部分）、《冶金过程自动控制》、《CAD 基础》。
姜茂发男，1955年生人，教授，博士生导师，东北大学副校长、研究生院院长、钢铁冶金研究所所长。
主要研究方向：洁净钢生产工艺及理论、冶金固体废弃物资源化、稀土功能材料等。
作为项目负责人，主持完成了国家自然科学基金、国家科技攻关、国际合作等省部级以上科研课题30余项，横向科研课题20余项，获得国家及省部级以上教学奖科技奖7项，发表论文150余篇（其中SCI收录15篇，EI收录42篇），申请国家发明专利6项，出版学术专著5部。
中国稀土学会常务理事，全国电热委员会主任委员，全国稀土钢专业委员会副主任委员，教育部高等学校材料科学与工程教学指导委员会委员，教育部高等学校金属材料工程与冶金工程专业教学指导分委员会主任委员，Journal of Ecotechnology Research 杂志编委。
入选辽宁省“百千万人才工程”百人层次，辽宁省普通高等学校中青年学术带头人，沈阳市优秀专家。
获得辽宁省五四奖章，享受国务院政府特殊津贴。
教授课程《钢铁冶金特论》、《钢铁冶金可持续发展理论与对策》、《洁净钢生产工艺及理论》、《冶金工程概论》等。
姜周华男，1963年生人，教授，博士生导师，钢铁冶金研究所副所长，特殊钢先进冶金工艺与装备教育部工程研究中心主任。
主要研究方向：特殊钢冶金与材料学。
共主持完成70多项科研项目。
发表学术论文150余篇，被SCI和EI收录26篇，出版教材１部，学术著作2部。
获国家科技进步二等奖1项，省部级科技进步奖8项，其中一等奖3项，是中国首位获“IEC1906”国际大奖的专家。
冶金工程技术的发展与应用研究
冶金工程技术的发展与应用研究随着科技的快速发展和工业化的深入推进，冶金工程技术已经成为现代工业中不可或缺的一部分。
从传统的冶金技术到现代的高科技冶金工程技术，冶金工程技术的发展历程可以说是一步一个脚印的积累，尤其在这个科技日新月异的时代，冶金工程技术的发展也是属于创新和进步的不断追求。
在这篇文章中，我将探讨冶金工程技术的发展现状和应用研究的前沿趋势，以及一些针对现今工业发展的应用技术。
一、冶金工程技术的发展现状冶金工程技术是一个十分广泛的概念，它包括了众多的专业领域，如冶金原理、冶金设备、冶金模拟和冶金自动化等等。
近年来，跨学科、跨领域的交叉融合，加速了冶金工程技术的整合和创新，为冶金工程技术的发展注入了新的动力。
在传统冶金的基础上，现代冶金工程技术涵盖了多种高效、环保的技术手段，如熔炼技术、共晶技术、氧化还原反应技术、冶金雾化技术等等。
这些先进的技术手段广泛应用于黑色金属、有色金属、稀有金属及特殊材料等领域，成为了冶金工程技术的重要组成部分。
1.1、新冶炼技术新型冶炼技术是冶金工程技术领域的重要研究方向之一。
新型冶炼技术包括了固体氧化物燃料电池冶炼技术、类钼硅酸盐燃料电池冶炼技术、碳热还原技术、氢还原技术等，这些新型冶炼技术有机结合了电化学反应、化学反应和物理过程，极大地提高了燃烧效率和环境友好性，使冶金行业更加科学和节能。
1.2、智能化技术智能化技术是现代工业的迫切需求，也是冶金工程技术必须转型换代的关键领域。
随着人工智能、物联网、大数据等技术的快速发展，冶金工程技术的互联互通、智联智通、服务化等新形态不断涌现，为高效化智能化冶炼提供了硬件和软件支持。
1.3、绿色冶金技术绿色冶金技术是冶金工程的未来方向，对于保护生态环境具有重要意义。
绿色冶金技术包括了低温冶炼、循环利用材料、超声波提取技术等，可以最大限度地减少污染和资源浪费，实现可持续发展。
二、冶金工程技术的应用研究2.1、大型钢结构制造技术在大型钢结构制造的过程中，不仅需要对钢结构的制造过程进行严格的管理，维持钢结构在制造过程中的精度和质量，还需要对钢材的强度和疲劳寿命等进行评估和控制。
降低热作模具钢H13电渣重熔电耗的研究
降低热作模具钢H13电渣重熔电耗的研究沈海军1张莹1朱春恋2童英豪2黄诺城2(1.宝钢股份研究院特钢技术中心2.宝钢股份特钢事业部特种冶金厂；上海、200940)摘要：电渣重熔是生产特殊钢的一种重要的特种熔炼方法，但电耗高的缺点在一定程度上制约了电渣钢的竞争力。
本文以H13为研究对象，通过采用新开发的节能渣系，在2t电渣炉上进行了工业化试验。
试验结果表明，采用新渣系及其匹配工艺一方面使H13的电渣重熔吨钢电耗下降了250kWh/t以上，另一方面，也有效改善了电渣锭的纯净度及凝固质量。
关键词：H13；渣系；电耗；电渣重熔Research on Reducing ESR Power Consumption of Hot Working Die Steel H13Haijun Shen1Zhangying1Chunlian Zhu2Yinghao tong2Nuocheng Huang2（1.BaoShan Iron&Steel Co.,Ltd.Research Institute;2.Special Steel Business Division ofBaoshan Iron&Steel Co.,Ltd;Shanghai,200940）Abstract:ESR is the main special remelting method for special steel manufacturing.However, high power consumption limited the ESR steel's competition.In this paper,a new developed power-reduction slag system is appied in H13electro-slag remelting at a2ton ESR furnace.As a result of the test,the power consumption reduced of250kWh/t,what's more,the purity and solidification qualitis of the ingots are improved.Keywords:H13;slag system;power consumption;ESR1.前言电渣重熔是生产特殊钢及高等级合金的一种特种熔炼方法。
国内外特殊钢产业的现状与未来发展
国内外特殊钢产业的现状与未来发展特殊钢是具有特殊的化学成分（合金化）、采用特殊的工艺生产、具备特殊组织和性能、能够满足特殊需要的钢类。
与普通钢相比，特殊钢具有更高的强韧性、物理性能、化学性能、生物相容性和工艺性能。
在特殊钢中，除了优质碳素结构钢、碳素弹簧钢和碳素工具钢外，其余均为合金钢。
一般合金钢约占特殊钢生产量的70%。
目前世界上有近2000个特殊钢牌号、约50000个品种规格、数百个特殊钢材料、品种规格和检验标准。
与普通钢相比，特殊钢具有高纯净度、高均匀性、超细组织和高精度等特点。
特殊钢因性能多样化和服役性能优良，故其在能源开发、交通运输、石油化工、机电制造、轻工纺织、食品饮料、医药卫生、信息技术、日常生活、国防军工等诸多领域得到应用。
从世界范围看，特殊钢产量占钢铁总产量比例基本稳定，除瑞典的特殊钢比达到40%~50%外，多年来其余国家的特殊钢比均在15%~20% 之间。
目前，特殊钢生产全球化的进程加速，集约化、专业化生产程度不断提高，世界先进国家不断采用新工艺、新技术以提高钢的综合性能，并与汽车工业等下游产业加强联系，又推动了特殊钢行业的新产品开发和技术进步。
工业发达国家在钢产量达到最高点后，其继续发展的共同点是：以特殊钢国际市场为目标，尤其瞄准各类高技术含量、高附加值的特殊钢产品，加强研究开发，抢占全球市场份额。
国外特殊钢企业，从上个世纪80年代起（特别近10多年来），大多进行了一定的专业化改组（改造）。
特殊钢产业向生产专业化、规模效益化、质量高级化以及产品的深加工方向迈出了一大步。
我国特殊钢生产是从上世纪50年代学习苏联开始的，经过60年的发展，从无到有，不断发展壮大，当然也存在一些问题。
本文将就国内外特殊钢产业的现状与未来发展分别作出论述。
一，国外特殊钢产业的现状与未来发展1．国外特殊钢发展的历史大概分成如下4个阶段：第1阶段：发展前期。
大约在19世纪中叶以前，是现代钢铁业发展的萌芽阶段，技术装备、材料品种都非常落后，只有铸铁、熟铁和坩锅炉钢，还没有形成特殊钢的概念。
精炼渣对轴承钢中氧含量和夹杂物的影响
Ｉ ｆｕ ｎ ｅ ｏ ｆｎ ｎ ｌ ｇ ｏ ｙ ｅ ｎ ｅ ｔ ａ ｄ ｎ ｅ ｃ ｆ Ｒｅ ｉ ｇ Ｓ ａ ｎ Ｏｘ ｇ ｎ Ｃｏ ｔ ｎ ｎ ｌ ｉ
Ｉ ｃ ｕ ｉ ｎ ｎ Ｂｅ ｒ ｎ ｔ ｅ ｎ ｌ ｓｏ ｓ ｉ ａ ｉ ｇ Ｓ ｅ ｌ
Ｒ ａ ｉｏ ａ ｇ．， ｉ ｇＺ ｏ ｈ ａ ， ｏ ｇＷｅ ， ｉ ａ ｇ ａ ｄＬ ｉｇｈ ｕｎＸ ａｊ ｎ Ｊ ｎ ｈ ｕ ｕ 。 Ｇ ｎ ｉ Ｌ ｎ 。 ｎ ｉ ｎ ｓｅ ｉ － ａ 。 Ｙ Ｊ
夹杂物的速度和能力 。低碱 度渣 精炼 的钢 液 中夹杂物 成分 含有 ｉ２％ Ｓ 塑 性较 好 ， 杂物 的 尺寸 为 １ ～ ０ ＞０ ｉ ， Ｏ 夹 ５ ２
ｔ ｘ ｍ。高碱度渣精炼 的钢 液 中典型 的夹杂 物是氧化铝和铝镁尖 晶石等脆性夹杂 物 ， 寸 ≤５ ｔ 尺 ｍ。 ｘ 关键词 轴承钢 精炼渣 碱度 氧 含量 夹 杂物
２Ｊａ ｇｉ ｉｇ ｈ ｎ ｐ ｃａ ｔｅ ｏＬｄ，Ｊａ ｇ ｉ ４ ０； ｉｎ ｎ Ｘ ｎ ｃ ｅ ｇＳ ｅｉｌ ｅ ｌＣ ｔ ｙ Ｓ ｉｎ ｙｎ２ ４ ０ １
３Ｓｈｏ ｏ ｔ ａｓ ｎ ｔ ｌｒ ， ｏ ｈａｔｒ ｎｖｒ ｔ，Ｓ ｅｙｎ １０ ４ ｃｏｌ ｆ ｅ ｌ ｄＭｅａｕｇ Ｎ ｒ ｅｓ ｎＵ ｉ ｓ ｙ ｈｎ ａｇ１０ ０ ） Ｍａ ｒ ａ ｉ ｌ ｙ ｔ ｅ ｅｉ
（ ｃｏｌ ｆ ｔ ｌｒｉ ｌａｄＥ ｏ ｇｃ ｎｉｅｒ ｇ Ｕ ｉ ｒ ｔ ｏ ｃｅｃ ｎ ｅｈ ｏ ｇ ，Ｂ ｉｎ ００ ３ １Ｓｈｏ ｏ ａ ｕｇ ａ ｎ ｃｌ ｉａ Ｅ ｇ ｅ ｎ ， ｎｖ ｓｙ ｆ ｉ ｅａｄＴ ｃｎ ｌ ｙ ｅ ｉｇ１０ ８ Ｍｅ ｌ ｃ ｏ ｌ ｎ ｉ ｅ ｉ Ｓ ｎ ｏ ｊ
特钢行业发展现状
特钢行业发展现状1. 概述特钢行业是指生产高品质合金钢、无缝钢管和特殊钢材的行业，它在现代工业中发挥着重要作用。
特钢具有优异的力学性能、耐磨性、耐腐蚀性等特点，广泛应用于冶金、机械制造、汽车制造、航空航天等领域。
本文将对特钢行业的发展现状进行全面、详细地探讨。
2. 特钢行业的背景特钢行业起源于上世纪60年代，当时中国经济实力较弱，对高品质特钢的需求主要依赖进口。
随着中国工业化进程的加快，特钢行业逐渐兴起。
特钢企业通过引进先进技术，提高研发能力和生产技术水平，逐渐摆脱了对进口特钢的依赖。
特钢行业开始逐步发展壮大，成为中国制造业的重要支撑。
3. 特钢行业的现状特钢行业在近年来取得了长足发展，以下是其现状的一些要点：3.1 产量持续增长特钢行业的产量不断增长，表明其发展势头良好。
特钢行业的产量在最近五年内呈现稳定增长的趋势，特别是在加快工业化进程和推动国内制造业升级的背景下，特钢行业的产量增速更加明显。
3.2 技术水平提高特钢行业的技术水平不断提高，通过引进国外先进技术和自主研发，特钢企业在生产工艺、材料配比、产品质量等方面取得了可喜的进展。
特钢产品的质量和性能得到了极大的提升，能够满足国内外高端市场的需求。
3.3 产品结构优化特钢行业的产品结构越来越趋向多元化和高附加值。
除了生产传统的合金钢、无缝钢管等产品外，特钢企业还逐渐拓展至特殊钢材领域，如高速钢、模具钢、不锈钢等。
这些高附加值产品不仅在国内市场有很大需求，还出口到世界各地。
3.4 环保意识增强特钢行业正积极响应国家的环保政策，加大绿色生产和节能减排的力度。
特钢企业通过技术改造和设备升级，减少了产生大气污染和固体废弃物的排放。
同时，特钢企业还加强了资源循环利用，提高了能源利用效率。
4. 特钢行业面临的挑战与机遇虽然特钢行业取得了显著的发展成果，但仍面临许多挑战和机遇。
4.1 挑战•市场竞争激烈：特钢行业竞争激烈，国内外企业纷纷进入市场，企业之间的竞争压力加大。
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特殊钢在经济建设及国防工业中占有极其重要 特别是航天 、 航空 、 海洋开发 、 能源 、 电子和军 的地位 ， 都要求有优质的特殊钢材料 工国防等尖端技术领域 ， 做支撑 。 特殊钢因其具有优良及多样化的性能 ， 广泛 用于汽车制造 、 交通运输 、 机电制造 、 石油化工 、 轻工 纺织 、 食品 、 医药 、 信息和能源以及国防军工等许多领 域， 具有不可替代的地位 ， 是一个国家 、 一个地区科学 凡 技术发展水平和经济实力的重要标志 。 在世界上 ， 工业化水平高和经济实力强的国家 ， 其钢铁工业 ， 尤 其是特殊钢工业均比较发达 。 特殊钢熔炼的装备和 技术水平是高端特殊钢生产的重要基础 。 本文对近 些年来国内外用于高品质特殊钢生产的真空感应熔 炼、 电渣重熔 、 真空自耗重熔及电子束重熔技术的发 展进行简要的介绍 ， 希望能对中国相关特种熔炼技术 的发展和应用起到参考作用 。
Ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｍ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｓ ｅ ｃ ｉ ａ ｌ Ｍ ｅ ｌ ｔ ｉ ｎ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｆ ｏ ｒ Ｓ ｅ ｃ ｉ ａ ｌ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｐ ｐ ｇ ｇ ｙ ｐ
， ， ， Ｊ Ｉ ＡＮＧ Ｚ ｈ ｏ ｕ ｈ ｕ ａ ＯＮＧ Ｙ ａ ｎ ｕ Ｉ Ｈ ｕ ａ ｂ ｉ ｎ ＡＮＧ Ｘ ｉ ｉ ｎ － Ｄ －ｗ Ｌ － Ｚ －ｍ ｇ
由于真空技术的进步使 金 。 直到第 ２ 次世 界 大 战 ， 真空感应 炉 熔 炼 才 开 始 真 正 发 展 起 来 。１ ９ ２ ６年德 ， 、 容 量 ４ｔ 功率３ 熔化 Ｃ 国用真 空 感 应 炉 （ ５ ０ｋＷ ） ｏ Ｎ ｉ合金 。 二战 期 间 欧 美 等 国 家 已 达 到 了 实 用 化 程 度并取得了飞速 发 展 ， 日 本 也 相 继 采 用。 这 种 方 法 多用于熔炼耐热钢 、 轴承钢 、 纯铁 、 铁镍合金 、 不锈钢 等多种金属材料 。 这 一 方 法 使 材 料 的 断 裂 强 度 、 高 温韧性 、 耐氧化 性 等 都 得 到 了 改 善 。 由 于 大 型 真 空 抽气设备 （ 如增压泵 ） 的 出 现， 真空感应炉也逐步向 大型化发展 。 以美国为例 ， １ ９ ６ ９年真空感应炉的容 量已达到 ２ ７． ６ ０ｔ的规 模 。 满 足 了 各 种 金 属 材 料 工 业化 生 产 的 要 求 。 西 欧 各 国 也 在 ２ ０世纪６ ０ 年 代， 将炉子向大型化发 展 并 不 断 改 进 ， 可在冶炼过程中 不破坏真空 ， 在装料 、 铸模准备及浇铸操作等过程实 现连续的或半连 续 的 真 空 感 应 熔 炼 。 美 国 Ｃ ｏ ｎ ｓ ａ ｒ ｃ 公司和德国 Ａ Ｌ Ｄ 是目 前 国 际 上 最 主 要 的 大 型 真 空 感应熔炼炉制造企 业 ， 生产的大型真空感应熔炼炉 ， 可以达到 ３ 甚至更大 。 ０ｔ 中国自行生产的真空感应熔炼炉的容量一般比
性强 。 对 设 备 运 行 和 工 艺 过 程 实 施 高 度 控 制 。 例 如 ，真 空 机 组 的 开 关 、 监 测 ，真 空 阀 门 的 开 闭 、 联 锁、 切 换， 故 障 的 识 别、 报 警， 预防误操作等都由 Ｐ Ｌ Ｃ 控制 。 １． ２． ４ 计算机辅助系统的应用 根据 实 践 所 积 累 的 丰 富 经 验 数 据 ， 编制成计算 计算机通过 对 实 测 的 温 度 与 软 件 给 定 的 工 机软件 ， 艺曲线进行比较 ， 调整电源功率输出 ， 从而控制钢液 防止精炼期熔液的温度过热和过低 ， 实现经 的温度 ， 济运行 。 熔池的实际温度是通过扫描式光学高温计 连续测定的 。 在测量过程中 ， 熔池表面的渣子 、 添加 合金元素 、 光学玻璃 的 污 染 等 原 因 都 会 影 响 被 测 数 计算机将自动进行修正 。 据的准确性 ， 精炼后期， 取样分析后一般要调整合金成分 。 在 按合金成分的要求， 补加合金元素 中间分析的基础上， 的数量由计算机计算决定， 并由打印机记录存档。 较大 的 真 空 感 应 炉 都 带 有 流 槽 装 置 ， 使得锭子 的补缩颇为困 难 。 小 型 锭 子 （ 棒 型 电 极 ）更 容 易 产 生缩孔和短锭 。 为 获 得 更 高 的 收 得 率 ， 就必须将缩 孔减至最低限 度 。 国 外 研 制 出 一 种 视 频 监 控 系 统 ， 由一套摄像观察装置和视频软件组成 ，可以从显示 器上观察浇注情况和从显示器上用光标控制补缩 。 由于 对 材 料 质 量 要 求 越 来 越 高 ， 所以感应炉生 产工艺过程要求有高度的稳定性和可重复性 。 国外 发明了用于 Ｖ Ｉ Ｍ 的气体分压力分析的质谱控制仪 ， 使Ｖ 从 而 实 现 经 济 运 行。 Ｉ Ｍ 工艺 实 现 最 佳 化 选 择 ， 通过对炉内残余气体含量的连续测定分析 ， 以测定添 加活性元素的最有利时间和加入的顺序 ； 测定工艺过 程的进展阶段 ， 如精炼期的终结 、 出钢时间等 ； 及时发 现炉子的漏气 ， 冷却水和液压管线的泄漏等等 。 １． ２． ５ 中间包冶金技术的应用 为了更好地去除钢中夹杂物 ， 提高钢水洁净度 ， 添加可实 现 加 热 、 保 温 功 能 滤 渣 去 杂 中 间 包 系 统。 中间包设有挡墙和挡坝 ， 有利于各类杂质的上浮 ， 钢 水经挡渣 、 过滤后注入锭模 ， 减少了渣子和夹杂物进 入钢锭对提高钢材质量有极大的作用 。 １． ２． ６ 真空感应炉和其他设备的组合功能 根据 生 产 和 经 济 要 求 ， 真空感应熔炼可以进行 不同程度的扩展 ， 在与其他浇注系统组合方面 ， 有很 从而扩展了真空感应炉的功能 ， 实现了 强的适应性 ， 一机多用 ， 提高 了 综 合 经 济 效 益 。 可 分 为 以 下 几 种 典型类型 ： １） Ｖ Ｉ Ｍ－Ｖ Ｃ Ｃ（Ｖ ａ ｃ ｕ ｕ ｍ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｍ ｅ ｌ ｔ ｉ ｎ ｇ ） 真空感应熔炼带 ｗ ｉ ｔ ｈ Ｖ ｅ ｒ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ Ｃ ｏ ｎ ｔ ｉ ｎ ｕ ｏ ｕ ｓ Ｃ ａ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ
第２ １ 卷第 １ ２期 ２ ０ １ １年１ ２月
中国冶金 Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｍ ｅ ｔ ａ２ １，Ｎ ｏ ． １ ２ Ｖ Ｄ ｅ ｃ ｅ ｍ ｂ ｅ ｒ ２ ０ １ １
编者按 ： 发展关键钢材品种 ， 促进特殊钢品质全面升级是中国 《 钢铁工业 “ 十二五 ” 发展规划 》 关于加快产品升 级重点中明确列出的两项任务 。 本期专题研究集中组织发表了 ７ 篇有关特殊钢 发 展 和 技 术 研 究 的 论 文 ， 供 大家参考 。 希望大家都来关注特殊钢产品升级的研究 ， 在本刊上开展交流与讨论 。
１ 真空感应熔炼
１． １ 真空感应炉国内外的发展现状 真空感应炉大约始于 １ 用于熔炼镍铬合 ９ ２ ０年，
， ： ； 作者简介 ： 姜周华 （ 男， 博士 ， 教授 ； ｉ ａ ｎ ｚ ｈ＠ｓ １ ９ ６ ３—） ａ ｉ ｌ ｍｍ． ｎ ｅ ｕ． ｅ ｄ ｕ． ｃ ｎ ２ ０ １ １ ０ ８ ２ ４ Ｅ－ｍ 收稿日期 ： － － ｊ ｇ
２
中国冶金
第２ １卷
。２ｔ以 上 的 大 型 感 应 炉 较小 ， 主 要 为 ５～１ ５ ０ ０ｋ ｇ 主要从德国 、 美 国、 日 本 进 口 。２ ０世纪８ ０ 年 代 初， ／ 抚钢在国内率先 从 德 国 引 进 ３ｔ ６ｔ 大 型 真 空 感 应 炉。从９ 东北特钢和攀长 ０ 年代以后国内宝钢特钢 、 最大 钢等企业先后从国 外 引 进 了 大 型 真 空 感 应 炉 ， 。 目前正在引进的最大容量为 ２ 。 容量为 １ ２ｔ ４ｔ １． ２ 新技术在真空感应炉的应用 １． ２． １ 电磁搅拌和惰性气体搅拌 感应炉冶炼本身已存在较强烈的搅拌作用 ，加 上电磁搅拌后 ，气体 上 升 到 熔 液 界 面 大 量 析 出 ，对 于材料的去气有很好的效果 。 必须注意的是 ，要选 择合适的搅拌功率 ，避免对炉衬的过度冲击 。 在气 体 搅 拌 时， 惰性气体通过注入坩埚底部的 锥型多孔 塞 进 入 熔 池 。 当 惰 性 气 体 穿 过 熔 融 金 属 气泡体积和表 面 积 增 大 ， 靠 近 金 属 液 面 时， 体积 时， 明显膨胀 ， 使气体 和 金 属 间 有 更 高 的 比 表 面 进 行 交 缩短了熔液表面的更换周期 ， 并改善整个熔 换反应 ， 池的均匀性 。 同时 ， 还使细小的氧化物聚集 ， 夹杂物 漂浮到熔融金属表面 ， 达到净化材料的效果 。 从脱 气 角 度 看， 感应炉设计也要考虑感应圈的 直径与高度之比 ，使熔液上表面增大 ， 有利于脱气 ， 并使耐火材料与熔融金属的接触面显著减少 ，降低 对炉衬 的 侵 蚀 。 有 资 料 认 为 ，坩 埚 直 径 与 高 之 比 ／ ／ 尽管理论上的最佳值为 Ｄ Ｄ Ｈ＝１ 时比较适 合 （ Ｈ ［ ］ １ ） 。 ＝２ １． ２． ２ 冶炼电源 早期的感 应 炉 电 源 都 是 电 动 机 －发 电 机 变 频 机 组。到 了 １ ９ ６ ７ 年 ，西 德 Ｌ ｅ ｂ ｏ ｌ ｄ 公司为美国 ｙ 使用了可 Ｈ ｏ ｗｍ ｅ ｔ 公 司 生 产 的 ５． ４ ４ ７ｔ 的 炉 子 中 ， 。 此后 控硅变频电源 ，功率 １ 频率 １ ０ ０ ０ｋＷ， ８ ０Ｈ ｚ 变频发电机组和静止变频器共存 ， 交替过 的 ３ａ间 ， 渡。到１ ９ ７ ０ 年后 ，所 有 真 空 感 应 炉 都 配 置 可 控 硅 静止变频电源 。 经 过 ３ ０ 多 年 的 发 展 ，可 控 硅 静 止 变频电源技术 已 经 非 常 成 熟 。 在 整 个 冶 炼 周 期 中 ， 功率从 １ ％ ～１ 使操作极其灵活 、 ０ ０ ％ 的平滑调节 ， 准确 、 无波动 ； 变频电源的频率在一定的范围内是变 化的 ， 能自动跟踪适应炉料的变化 ， 无需大电流接触 器来开关电容器 ， 调 节 炉 子 的 功 率 因 数； 效 率 高， 三 相对称电网负荷 ， 工 作 状 态 非 常 优 越。变 频 电 源 的 功率已达 １ ０ ＭＷ 。 １． ２． ３ Ｐ Ｌ Ｃ 控制 可编程序控制技术 ，使得真空熔炼设备的自动 化和半自动化运行成为可能 。 设备严格按用户设置 的程序运行 ，工艺技 术 条 件 得 以 严 格 控 制 ，可 重 复