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1、《大型鑄鍛件》No.5HEAVYCASTINGANDF0RGINGSeptember2014電渣重熔振動(dòng)電極方法研究陳瑞宋照偉張春銘(沈陽鑄造研究所,遼寧110022)摘要:介紹一種電渣重熔振動(dòng)電極方法,從理論上分析了該方法的技術(shù)優(yōu)勢并進(jìn)行了初步試驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明:在同等試驗(yàn)條件下,振動(dòng)電極方法比傳統(tǒng)電渣重熔過程平均節(jié)能10%以上,并且電渣錠凝固質(zhì)量更好。關(guān)鍵詞:電渣重熔;振動(dòng)電極;熔化速率;節(jié)能中圖分類號:TF142文獻(xiàn)標(biāo)志碼:AResearchonaMethodofElectroslagRe
2、mehingProcesswithVibrationElectrodeChenRui,SongZhaowei,ZhangChunmingAbstract:Thispaperintroducesamethodofelectroslagremeltingprocesswithvibrationelectrode,andanalysesthetechniqueadvantagestheoreticallyandexperimentally.Theresultshowthattheenergysavin
3、ginthismethodismore10%thanthatinthetraditionalESRprocessunderthesameexperimentalcondition,andthequalityofsolidificationisimprovedaswel1.Keywords:ESR;vibrationelectrode;meltingrate;energyconservation電渣重熔(含電渣熔鑄)的特點(diǎn)是在精煉條件下獲得凝固質(zhì)量良好的鋼錠或鑄件。與其它精煉方法相比,電渣重熔的最
4、大缺點(diǎn)是高成本和高能耗¨J。據(jù)統(tǒng)計(jì),世界各國電渣重熔鋼平均耗電量為(1300—1600)kWh/t,能耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于AOD、VOD和LF等其它精煉方法。另外,電渣重一一熔某些特殊合金鋼或大噸位鋼錠時(shí),仍然存在著(a)試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)(b)三維振動(dòng)源結(jié)晶組織粗大和宏觀偏析等問題,這些問題一直圖1振動(dòng)電極試驗(yàn)裝置示意圖Figure1Schematicdiagramofvibrationelectrodetestdevice沒能得到較好的解決,成為制約電渣重熔技術(shù)發(fā)展的瓶頸。試驗(yàn)用振動(dòng)源采用三維振動(dòng)平臺裝置,
5、如圖1所電渣重熔過程從自耗電極熔化到鋼錠凝固結(jié)示。該振動(dòng)平臺采用6臺1.1kW、額定轉(zhuǎn)速晶伴隨著一系列的物理化學(xué)變化。多年來,電渣2860r/min的調(diào)速電機(jī)、振動(dòng)彈簧和其他組件等冶金行業(yè)一直把優(yōu)化電渣重熔工藝和改變結(jié)晶狀組焊而成。每兩臺電機(jī)為一組。根據(jù)電機(jī)安裝方?jīng)r等作為節(jié)省電耗、提高電渣錠凝固質(zhì)量的重點(diǎn)向不同,最終實(shí)現(xiàn)振動(dòng)平臺的三維振動(dòng)。研究方向,并取得了一定效果。振動(dòng)平臺激振力為10000N一15000N,振本文提出了電渣重熔振動(dòng)電極方法,該方法幅為0—4mm,振動(dòng)頻率為2Hz一50Hz,平
6、臺振操作簡單,在現(xiàn)行的大、中、小型電渣爐設(shè)備上均動(dòng)頻率和振幅大小可通過調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)可實(shí)現(xiàn),具有較強(qiáng)的實(shí)用性。整。該振動(dòng)平臺不僅可使自耗電極向單一方向振1試驗(yàn)方案動(dòng),也可實(shí)現(xiàn)三維振動(dòng)。通過開、關(guān)振動(dòng)平臺,可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)電渣重熔和振動(dòng)電極電渣重熔過程的轉(zhuǎn)1.1振動(dòng)平臺裝置換。所謂電渣重熔振動(dòng)電極法,即在電渣爐橫臂1.2試驗(yàn)過程夾頭上加裝一個(gè)振動(dòng)源,自耗電極裝卡在振動(dòng)源將振動(dòng)平臺安裝在700kVA的電渣爐上進(jìn)上,通過振動(dòng)源帶動(dòng)自耗電極在振動(dòng)條件下熔化。行試驗(yàn),試驗(yàn)電極選用20號連鑄圓鋼。在相同試驗(yàn)條
7、件下,通過開、關(guān)振動(dòng)平臺分別測量出傳統(tǒng)電收稿日期:2013一l1—0l作者簡介:國家自然科學(xué)基金計(jì)劃(51275320)渣重熔和振動(dòng)電極電渣重熔過程中自耗電極的熔5No.5《大型鑄鍛件》September2014HEAVYCASTINGANDFORGING看昌\\捌棚氓張HH曩量100150200250300350400壓下量/A壓下量/I(a)①處加工余量與壓下量關(guān)系圖(b)②+③處加工余量與壓下量關(guān)系圖圖3方案2—7不同壓下量1~3處加工余量圖Figure3Machiningallowanc
8、esatpositionsNo.1—3underdifferentscrewdownamountsinschemesNo.2~7生產(chǎn)企業(yè)多、配套水平差、技術(shù)水平低,最終導(dǎo)致事實(shí)證明,數(shù)值模擬分析方法對確定大型自低端產(chǎn)品產(chǎn)能過剩引發(fā)惡性競爭,而高端產(chǎn)品由由鍛件生產(chǎn)的全流程工藝方案,包括大型鋼錠的于前期投入有限、不掌握核心技術(shù)、質(zhì)量穩(wěn)定性冶煉、鍛造及熱處理等環(huán)節(jié)都具有很強(qiáng)的輔助功差,缺乏競爭力。能,是提高鍛件質(zhì)量、提升企業(yè)生產(chǎn)水平、增強(qiáng)國目前,國內(nèi)大型自由鍛件生產(chǎn)企業(yè)及高校均際競爭力的重要手段。采用