2022年电渣重熔装备迎发展契机
电渣炉
浏览字体：大中小电渣重熔摘要：本文阐述了目前国内电渣炉的使用状况，希望对冶金企业的设备改造有一些帮助。
关键词：电渣重熔炉；结晶器；模糊控制；恒电流；恒熔速。
1.前言当前，随着国家建设、航空航天及国防建设的不断发展，市场对各种高品质精细钢材的需求不断增加，电渣重熔炉的重要性日见明显，国内大部分电渣重熔炉的生产多极为繁忙，经济效益明显，但由于大部分电渣重熔炉的建造期多为70年代左右，其设备从整体上看较为陈旧，特别是控制系统更为落后，控制精度（工作电流、工作电压、冶*率、熔速等稳定性）较差，直接影响了电渣锭的质量，制约了其经济效益的进一步提高。
电渣重熔炉是对已炼成的钢或合金进行再精炼的一种电炉设备。
从发热原理来说，电渣重熔炉是一种电阻熔炼炉。
自耗电极是用被熔金属本身制成的。
熔炼电流从变压器经短网到自耗电极，再经熔渣及结晶器平台上的导电板返回。
熔炼电流在通过高电阻熔渣时产生高温熔化自耗电极，金属熔滴穿过熔渣滴入金属熔池，被水冷结晶器冷却凝结成锭坯。
在此过程中金属熔滴与熔渣充分接触，产生强烈的冶金化学反应，使金属得到精炼。
2.电渣重熔炉设备电渣重熔炉通常由三部分组成：机械系统、供电系统、控制系统。
2.1机械系统包括：电极升降立柱、电极横臂、电极旋转升降机构、电极夹头、假电极、结晶器平台（或小车）、水冷结晶器、排烟除尘等。
电渣炉的机械系统从机械结构上分有单支臂和双支臂两种。
单支臂结构方式一次性设备投资较低，但是，当冶炼坯锭较大时，由于电极行程很长，因而要求厂房高度较高，所以，当炉子容量要求较大时，设备造价虽低，但是总投资却不少；加之自耗电极较长，制作和冶炼操作都很困难，所以，单支臂结构方式一般只适合于容量较小的电渣重熔炉。
双支臂结构方式虽然设备的一次性投资较高，但由于电极行程短，厂房高度低，操作灵活，通过支臂交换，可生产较大的电渣锭，所以，在一般情况下，应采用双支臂结构方式。
电极升降立柱通常为钢板焊接而成箱型框架式结构，用以支撑固定电极横臂和电极旋转升降机构。
电渣冶金的最新进展
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一.电渣冶金历程 1、缓慢发展 25年(1940~1965年) 1965年Firth—Sterling公司破产，技术公之于 众。 1963年，前苏联电渣技术系统已成熟， Медовар《电渣重熔》一书 1963年，中国金属学会大会“电渣冶炼在中 国的发展”总结
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2.飞跃发展 10年（1965~1975年） 1965年美国，西欧对ESR和VAR之争做出结 论：协和式客机采用电渣钢。
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二.电渣冶金的现状 实产电渣钢及合金 130万t/a 最大电渣炉：我国上海重型机器厂 240t 德国萨尔钢厂 最大板坯电渣炉： 70t 最大电渣焊断面： 10m2 稳定生产钢号超过 400个
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165t (220t)
1966~2001年，世界性电渣冶金会议（及 包括ESM）14次之多。
从事电渣研究的单位：
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表2 INCO718合金真空电渣重熔前后化学成分
成分 C Co Cr Fe Mg Mn Mo Nb Ni P S Si Ti V Al Cu 合金成分 自耗电极 0.028 0.18 18.94 17.20 0.0081 0.08 3.02 5.31 53.24 0.010 0.008 0.13 0.95 0.03 0.66 0.07 重熔锭 0.028 0.18 18.97 17.20 0.0053 0.08 3.02 5.32 53.24 0.007 0.0007 0.13 0.93 0.03 0.67 0.07 变化量（%） 0 0 0.03 0 -0.0028 0 0 0.01 0 -0.003 -0.001 0 -0.02 0 0.01 0
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2.真空电渣重熔VAC-ESR
图2 真空电渣重熔设备
பைடு நூலகம்
电渣冶金的发展历程、现状及趋势
模型 、物质传 递模 型 （ 力学模 型 、 热 薄膜及渗透
理论 为基 础 的新传 质模 型 ） 热塑 性模 型． 和 Ａ Ｍｔｈｌ和 Ｆ ＳＳ ａｃ 等 人成 功地把 热传 ． ｉｃｅｌ ．． ｕｒｚ ｔ 递 模 型与现代 凝 固理论 结合 起来 ，用热 传递 模 型
（ ． ． ａＯ 电焊研究所推广了电渣熔铸异形铸 ＥＯ Ｈ Ｔ ） 件 Ｅ Ｃ和 双 极 串 联 电渣 焊 Ｅ ＷＢ 两 项 新 技 术 ， Ｓ Ｓ 中国、 日 、美国、西德、加拿大相继在电渣熔 本 铸上有突破．电渣技术从焊接领域扩大到冶金领 域 ，再扩大到铸造行业 ．
ｉ ｈ ｅｄ ｏ ｅ ｍａｅ ａ ｗａ ａｓ ｄ ｎ ｔ ｅｆ ｌ ｆｎ ｗ ｔｒ ｌ ｓｒ ｉ ． ｉ ｉ ｅ
Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ： ｅｅ ｔｏｓ ｇ ｍ ｅ ａｌ ｇｙ； ｕｒｅ ｉｕａ ｏ ｔｅ ｓ ｌｃｒ ｌ ｔｌｕｒ ｃ ｒ ｎｔｓｔ ｔ ｎ；ｒ ｎｄ ａ ｉ
关键词 ：电渣冶金 ；现状 ；趋 势
中图分类号 ：Ｔ ４ Ｆ１ １ 文献标 识码 ： 文章编号 ：１７ － ２ （０ １ Ｓ —０ １ ７ ６ １６ ０ ２ １ ） １００ － ６ ０
Ｄｅ ｅｏ ｍ ｅ ｏ ｅ ｓ，ｃ ｒ ｅ ｔｓｔ ａ ｉ ｎ ａ ｖ ｌｐ ｎｔｐｒ ｃ ｓ ｕ ｒ ｎ ｉｕ ｔｏ ｎｄ
１． ５３万 ｔ ， ／ 以后 ， ａ ６ Ｏ年代钛合金市场萧条 ， 当 相
一
块引起铸锭成分不均等而未获推广． 霍普金斯作
为 Ｋ ｌ ｇ 司技 术 负 责 人 ， ｅｏｇ公 ｌ 长期 垄 断 这 一 技 术 ， 用 于高 速 钢 （ ， １ 和 高 温 合 金 （ ｅ一１Ｃ Ｍ２ Ｔ ） Ｆ ６ ｒ一 ２ Ｎ 一６ ） 小 量 生 产 ．９ ９年 霍 普 金 斯 作 为 ５ ｉ Ｍｏ 的 １５
2024版电渣重熔技术新进展PPT教案
目录
• 电渣重熔技术概述 • 电渣重熔技术新进展 • 关键设备与工艺优化 • 实验研究及案例分析 • 未来发展趋势与挑战 • 总结与展望
01
电渣重熔技术概述
定义与原理
定义
电渣重熔技术是一种利用电流通过熔渣产生的热量来熔 化金属电极，并在水冷结晶器中凝固成锭的冶金工艺。
数据处理与结果分析
数据收集与整理
收集实验过程中的电压、 电流、温度等关键参数， 以及金属成分、组织等数 据。
数据处理
对收集的数据进行清洗、 整理和分析，提取有用信 息。
结果展示
通过图表、图像等形式展 示实验结果，便于分析和 比较。
案例展示及讨论
案例选择
选择具有代表性的电渣重熔实验 案例，如不同金属材料的重熔、
电渣重熔技术应用领域
介绍了电渣重熔技术在航空航天、能源、化工等领域的应用实例，突显其重要性和广泛应用 前景。
学生自我评价与反思
知识掌握程度
通过本次课程学习，我对电渣重熔技术的基本原理、新进展和应用 领域有了更深入的了解，掌握了相关知识和技能。
学习方法与效果
在学习过程中，我采用了多种学习方法，如阅读文献、听讲座、与 同学讨论等，取得了良好的学习效果。
原理
该技术基于电流的热效应，当电流通过具有高电阻的熔 渣时，产生大量热量使金属电极熔化，熔化的金属液滴 通过熔渣进入结晶器，在水冷作用下凝固成锭。
发展历程及现状
01 20世纪初
电渣重熔技术的起源，最初用于 生产特殊钢。
02 20世纪50年代
该技术得到快速发展，开始应用 于生产大型锻件和铸件。
03 21世纪初至今
03 余热回收技术
利用电渣重熔过程中产生的余热，进行回收利用， 提高能源利用效率。
2024年电渣重熔市场需求分析
电渣重熔市场需求分析1. 引言电渣重熔是一种重要的废钢利用方式，通过高温熔化废钢中的电渣，将其分离出来，以得到回收利用的金属和其他有价值的组分。
近年来，电渣重熔市场需求快速增长，本文将对电渣重熔市场需求进行详细分析，并探讨相关影响因素。
2. 市场需求情况电渣重熔市场需求的增长主要受以下几个方面的影响：2.1 工业发展需求随着全球工业化进程的加快，各行各业对金属原材料的需求大幅增加。
废钢经过电渣重熔可以得到高纯度的金属，满足不同工业领域对金属的需求，如建筑、汽车制造、机械制造等。
这种高效的废钢利用方式可以节约大量的原材料，因此受到工业领域的青睐。
2.2 环保要求推动随着人们对环境保护意识的不断提高，废钢的回收利用成为重要的环保举措。
相比于传统的废钢处理方式，电渣重熔可以有效减少废钢的排放量，减轻对环境的污染，因此得到环保机构的支持和推动。
2.3 技术进步带动需求增长电渣重熔技术的不断进步和成本的下降，进一步推动了市场需求的增长。
新一代的电渣重熔设备具有更高的熔化效率和更低的能耗，可以满足大规模废钢处理的需求。
同时，相关配套设备和工艺的改进也提升了电渣重熔的生产效率和产品质量，进一步吸引了投资者的关注。
3. 市场发展趋势基于对电渣重熔市场需求的分析，可以得出以下几个市场发展趋势：3.1 国内市场需求稳步增长中国是全球最大的钢铁生产和消费国，废钢资源丰富。
随着经济发展和工业化进程，国内对金属原材料的需求持续增加，将推动电渣重熔市场的发展。
同时，政府对于环保和资源利用的要求也将进一步推动电渣重熔市场的发展。
3.2 技术升级不断推动市场变革电渣重熔技术的不断进步将带动市场迈向更高效、更环保的方向。
随着熔炼效率和产品质量的不断提升，电渣重熔将在废钢处理领域占据更大的市场份额。
同时，新材料的需求也将推动电渣重熔市场的发展。
3.3 多元化应用的拓展电渣重熔的应用不仅局限于金属回收，还可以用于其他领域。
例如，电渣重熔可以将废钢中的有害物质进行杀灭和稳定化处理，还可以提取出废钢中的其他有价值组分，如铜、铝等。
电渣重熔技术在中国的应用和发展
电渣重熔技术在中国的应用和发展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。
尖键词电渣冶金重熔熔铸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。
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。
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。
1发展历程1958年9月冶金部建筑研究院电渣组在应用电渣焊焊接轧机机架时，为消除焊缝热裂缝，采用低碳钢板涂铁合金粉末作自耗电极，进行电渣焊，获得成分均匀的合金钢焊缝，由此受到启示，于1958年12月9日将铁合金粉末涂在碳钢棒上作自耗电极，用高炉风管（铜制）作水冷结晶器，冶炼出合金工具钢。
1959年4月在衡阳冶金机械厂做了生产试点，熔炼了100 kg高速钢锭，除直接冶炼高速钢外，还采用重熔法回收了一批废旧高速钢刀具，成果发表于《焊接》杂志建国10周年专刊上,同期还成功地应用电渣法减少铸钢件冒口。
该成果受到国内冶金界的矢注。
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。
I960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0 • 5 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I960年8月重熔出0 • 51优质合金钢锭,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。
电渣重熔的特点及发展
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。
电渣重熔技术的最新进展
电渣冶金的最新进展陈希春1，冯涤1傅杰2,周德光2（1•钢铁研究总院高温材料研究所，北京，100081; 2.北京科技大学电冶金研究所，北京，100083）摘要：对电渣冶金的最新进展进行了综述，简要介绍了导电结晶器技术、快速电渣重熔、洁净金属喷射成形以及可控气氛电渣冶金，包括真空电渣重熔、惰性气体保护下电渣重熔、高压下电渣重熔等技术。
这些技术的出现，在改善与消除传统电渣冶金局限性的同时，进一步发扬了电渣冶金技术的优越性，使电渣冶金显示出了更强大的生命力、更宽广的应用前景。
关键词：电渣冶金；导电结晶器；高纯净度中图分类号：Recent Development of Electroslag Metallurgy1 12 2CHEN Xi-chun ，FENG Di ，FU Jie，ZHOU De-guang（1. Central Iron & Steel Research Institute, Beijing 100081 ，China ；2. Un iversity of Scie nee & Techno logy Beiji ng, Beijing 100083 ，China）Abstract: The recent adva nces in Electroslag Metallurgy have bee n reviewed in this paper. Some importa nt inno vative tech no logies, such as Curren t-c on ductive Mold, Electroslag Rapid Remelt ing, Clea n Melt Spray Forming, and Vacuum Electroslag Remelting, Electroslag Remelting under Inert Gases, Electroslag under High Pressure, Electroslag Remelting under Ca-containing Fluxes are introduced briefly. With the developme nt of these adva need tech no logies, which avoid some disadva ntages existi ng in the traditi onal ESM successfully, Electroslag Metallurgy is en titled to further improveme nt and wider applicati on.Keyword: Electroslag Metallurgy ；Current-conductive Mold ；High Cleanliness现代电渣冶金技术起源于前苏联乌克兰巴顿电焊研究所，在电渣焊的基础上开发出了电渣重熔技术。
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电渣重熔装备迎发展契机
我国是世界上电渣冶金进展最早的国家之一，半个多世纪以来，我国在电渣冶金理论、技术、装备等方面，取得了一系列创新成果。
近日，电渣重熔结晶器国家标准首次颁布实施，为我国电渣冶金装备进一步规范进展供应了依据，为电渣冶金技术水平不断提高注入了动力。
信任，随着该标准的不断推广，将助力电渣冶金在我国国民经济中发挥日益重要的作用，在世界电渣冶金舞台上扮演愈加重要的角色。
大型铸锻件制造技术对提高我国大型装备的制造力量和水平，保障国防建设和国民经济各行业高速、健康进展至关重要；同时，对于增加我国装备制造业竞争力，加速我国成为世界制造业强国作用重大。
在近日召开的中国重型机械工业协会大型铸锻件分会会员大会上，有关专家指出：“大型铸锻件是国家重大技术装备和重大工程建设所必需的关键基础部件，大型铸锻件的制造力量和水平直接打算着我国装备工业的制造力量和整体水平。
但目前我国大型铸锻件的能级与国外相比还有较大差距，一些大型、关键铸锻件尚需进口。
”
大型铸锻件行业整体水平显著提高
近年来，我国大型铸锻件行业进展快速，主要大型铸锻件制造企业用2年时间实现了重型机械行业“十一五”规划的经济目标。
整个行业基本上保持了30%以上的增长速度，利润指标也保持了较大增幅。
同时，大型铸锻件生产企业也纷纷加大了新产品开发的投入，使企业自主创新力量大为增加，新产品产值占总产值比例不断提高，大大缩短了与国外先进大型铸锻件制造企业的差距，有的产品已经接近或达到国外水平。
各大型铸锻件生产企业围绕我国急需的、不能自主生产和尚未完全自主生产的产品投入了大量技改资金，使行业装备技术水平大幅提高。
高端铸锻件国产化有待突破
虽然我国大型铸锻件行业取得了举世瞩目的成就，但部分高端核心技术尚未完全把握，一些关键零部件和原材料仍依靠进口，国产化研制和应用性能讨论工作仍比较薄弱，一些高端产品尚未实现国产化。
在整体产品质量、产量和技术水平方面，与国外先进工业国家相比存在肯定差距。
我国大型铸锻件产品主要应用于电站、船舶、大型机械、冶金、石化等行业。
在这些产业中，用于电站设备的铸锻件技术壁垒最高，船用、大型机械次之。
据有关专家介绍，在发电设备行业，核电用大型铸锻件产品依靠进口现象最为严峻。
与常规岛用转子等锻件产品相比，核岛用锻件技术含量更高，自主化产品几乎为零，自主化产业之路任重道远。
火电用大型铸锻件产品中，用于超临界和超超临界电站汽轮机的高中压转子和锻造阀体、用于100万千瓦超超临界汽轮发电机的特别钢转子等均存在技术难点，也是将来实现产业自主化有待突破的重点。
电渣重熔装备迎来进展契机
电渣重熔是把转炉、电弧炉、感应炉等冶炼的钢坯铸造或锻压成电极，然后通过熔渣电阻热对插入渣池的自耗电极进行二次重熔的精炼工艺。
由于渣液的去夹杂作用和良好的结晶条件，电渣重熔金属具有良好的纯洁度、铸态组织细致匀称、无白点和年轮状偏析、硫含量极低、夹杂物细小弥散等优良性能。
因此，电渣重熔技术在大中型锻件、模块毛坯生产中处于垄断地位；在优质工模具钢、马氏体时效钢、双相钢管坯、冷轧轧辊电渣钢生产中占肯定优势；尤其在异形件铸造方面，电渣熔铸更是独具特色。
目前，我国电渣钢年产量已达百万吨。
近年来，爱护气氛称重恒熔速掌握电渣炉、特大型电渣炉装备、高效节能连铸式电渣炉、电渣液态浇注装备等先进装备技术，先后在上海重型机械厂、宝钢集团、山东通禹集团、兴澄特钢公司、舞阳特钢公司、北方重工集团等企业开发应用。
我国大型铸锻件市场需求的不断增加使电渣重熔装备技术在国民经济和世界电渣冶金舞台上扮演着愈加重要的角色。
标准缺乏导致众结晶器企业“各说各话”
电渣重熔结晶器是电渣炉生产电渣钢锭所必需的配套备件，电渣重熔过程中金属熔滴通过渣液清洗后，在水冷结晶器中结晶形成电渣钢锭。
我国电渣重熔技术进展50多年来，电渣重熔结晶器始终没有国家标准可以参照执行，各企业只能根据内部标准组织生产，不仅严峻阻碍了电渣重熔装备和结晶器行业的技术进步，而且不利于结晶器
企业开拓市场、实现做大做强。
用户企业在订货时，需要对各项重要技术参数进行具体商定，如有遗漏，在日后消失质量或安装问题时则简单产生纠纷。
生产企业在组织生产时，要根据不同规格、尺寸的结晶器产品逐一设计、制造、安装，无法实现规模效益。
更重要的是，结晶器标准的缺乏，将直接影响到我国电渣重熔装备技术与国际的接轨。
国标颁布将使“强者更强”
日前，由国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会组织制定的《电渣重熔结晶器》推举性国家标准正式颁布实施。
我国电渣冶金资深专家、中国工程院院士李正邦指出，该标准总结了我国50多年来电渣重熔结晶器技术的讨论成果，扭转了电渣重熔结晶器国内外无标准可依的局面，并且为今后我国电渣炉相关标准的制定奠定了技术基础，并将极大地推动我国电渣冶金技术的进展。
该标准适用于0.03吨～240吨固定式水冷电渣重熔结晶器，其适用范围由0.5吨～20吨扩大到0.03吨～240吨，充分考虑到了我国电渣重熔结晶器将来的生产力量和需求。
太原市冶金机械厂（以下简称太冶）凭借其电渣重熔结晶器20多年的设计制造阅历，责无旁贷地成为此次国家标准的起草单位之一，并供应了很多珍贵的修改看法和企业标准资料。
太冶董事长陆庭阁指出，该标准的颁布不仅将对提高电渣重熔结晶器质量、增加其平安性能、降低冶炼能耗、削减环境污染、规范结晶器市场、统一产品型号起到乐观的促进作用；同时，优势企业也
将“强者更强”，多年来把握的丰富的生产阅历和显著的技术优势将使优势结晶器生产企业不仅在市场竞争中处于主动，长远来看，把握了核心技术，还利于其占据科技制高点，增加企业的可持续进展力量和竞争力。
陆庭阁表示，太冶肯定会紧抓机遇，乘电渣重熔结晶器标准颁布实施的东风，打造国内自主品牌，为钢铁行业实现绿色进展，加快由钢铁大国向钢铁强国转变作出应有的贡献。