电渣重熔过程电源频率对电渣锭洁净度的影响

摘要：

电渣重熔采用低频供电可以提高功率因数、降低电耗,并实现电力系统的三相平衡.然而,其对电渣锭冶金质量特别是洁净度的影响还缺乏足够的数据支撑.为了研究电源频率特别是低频操作对电渣重熔锭洁净度的影响,采用实验室小型低频电渣重熔炉,以304奥氏体不锈钢、GCr15轴承钢为研究对象,详细分析了不同的电源频率对电渣锭化学成分、气体含量、夹杂物分布的影响规律.研究结果发现,与工频电渣重熔相比,不论是不锈钢还是轴承钢,当采用低频电源(2、1、0.4、0.1 Hz)电渣重熔后(在其他工艺参数如渣系、渣量、电流、电压、气氛等完全相同的情况下),电渣锭中的氧质量分数(0.010％～0.013％)大幅增加,对氮含量影响很小.电渣锭中的铝含量明显增加,而其他化学成分变化很小.与此相对应,低频电渣重熔锭的夹杂物数量也明显增加,且增加的夹杂物主要以氧化铝为主,但是夹杂物主要以小于10 μm的细小夹杂为主,大颗粒夹杂物略有增加,但是数量较少.氧含量增加的主要原因是低频电源的直流倾向增大,使重熔渣池中的氧化铝发生了电解(30％Al2O3+70％CaF2渣系),在钢中氧含量增大的同时,铝含量也明显增加;氧化铝电解形成的铝和氧进入金属熔池造成电渣锭全氧含量增加.氧和铝随着金属熔池的降温及凝固形成氧化铝夹杂残留在电渣锭中.工业生产过程中低频电源的直流电解效应还有待进一步分析.

关键词：电渣重熔、低频、氧、不锈钢、轴承钢

所属期刊栏目：57

分类号：TF142;TF744;TP273.2

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;工业强基资助项目

在线出版日期：2022-08-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：43-53