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1、電渣冶金技術(shù)電渣冶金屬于冶金專業(yè)，特種熔煉學(xué)科，重熔精煉分支，是金屬及其合金的一種特殊熔煉方法。自耗電極、渣池、金屬熔池、電渣錠、底水箱、短網(wǎng)導(dǎo)線和變壓器之間形成電回路。強(qiáng)電流通過(guò)液態(tài)渣池區(qū)域產(chǎn)生電阻熱將固態(tài)渣熔化成液態(tài)熔渣，自耗電極(或液態(tài)金屬)通過(guò)高溫熔渣逐漸熔化，熔化的金屬匯集成滴，穿過(guò)高溫渣層，由于鋼渣界面的電毛細(xì)振蕩作用，熔滴受到渣洗，使金屬得到電渣的精煉。精煉后的金屬在液渣的保護(hù)下，在水冷結(jié)晶器內(nèi)凝固成型并形成順序結(jié)晶。這項(xiàng)技術(shù)把冶煉、精煉過(guò)程和可控凝固結(jié)合起來(lái)，為提高金屬液的凈化程度，改善鋼錠的凝固提供了良好的條件，能有效地解決當(dāng)代冶
2、金質(zhì)量上純度和結(jié)晶這兩大關(guān)鍵問(wèn)題，成為生產(chǎn)現(xiàn)代尖端產(chǎn)品所需要的高質(zhì)量金屬材料的先進(jìn)冶金方法。它是目前所有的冶金工藝中唯一具有集上述功能于一體的工藝和設(shè)備，其工藝和設(shè)備之簡(jiǎn)單是現(xiàn)代其他各種煉鋼方法所不及的。電渣冶金技術(shù)主要包括自耗電極電渣重熔和液態(tài)金屬的電渣冶煉與澆注。自耗電極電渣重熔包括:1)電渣重熔，其中又有三相電渣重熔、雙極串聯(lián)電渣重熔、雙臂交替電渣重熔、多極(4極或6極)電渣重熔、低頻電渣重熔等；2)電渣熔鑄；3)電渣熔焊；4)快速電渣重熔；5)真空電渣重熔；6)氬氣保護(hù)電渣重熔；7)高壓電渣重熔；8)氬氣保護(hù)快速電渣重熔；9)電渣連鑄；10
3、)電弧電渣重熔。其中1）到3）是第一代電渣冶金技術(shù)，4）到10）是第二代電渣冶金技術(shù)。液態(tài)金屬的電渣冶煉與澆注包括:1)單電極爐底導(dǎo)電有襯電渣爐冶煉；2)單相雙自耗極串聯(lián)有襯電渣爐冶煉；3)三相有襯電渣爐冶煉；4)水平電渣澆注；5)電渣離心澆注；6)感應(yīng)電渣冶煉；7)感應(yīng)電渣離心澆鑄；8)直流電弧電渣鋼包爐；9)電渣補(bǔ)縮；10)電渣中間包加熱；11)電渣分批(多爐次)澆鑄大鋼錠；12)電渣轉(zhuǎn)注，經(jīng)中注管、湯道系統(tǒng)，將液態(tài)金屬下注至水冷結(jié)晶器凝固成錠；13)電渣澆鑄雙金屬軋輥；14)電渣澆鑄空心錠；15)電渣澆鑄實(shí)心錠。其中1）到12）是第一代電渣冶
4、金技術(shù)，13）到15）是第二代電渣冶金技術(shù)。第一代電渣冶金技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)與不足優(yōu)點(diǎn):(1)渣鋼作用充分；(2)無(wú)耐火材料污染；(3)水冷快速凝固，均勻性和致密度高；(4)金屬收得率高。第一代電渣重熔大型錠主要技術(shù)成果有:(1)大型錠成分均勻性控制技術(shù)；(2)大功率，快熔速、高冷卻和強(qiáng)氧化工藝；(3)w(H)≤2×10－6低氫控制技術(shù)；(4)w(Al)≤0.010%的低鋁控制技術(shù)。其中在電渣重熔技術(shù)方面，最突出的是大型錠電渣重熔技術(shù)的發(fā)展。不足:(1)大氣下熔煉；(2)效率低；(3)能耗高，需制備自耗電極也增加了能耗；(4)電渣重熔速度高和電渣澆鑄時(shí)，金
5、屬熔池深，體積大，電渣過(guò)程的優(yōu)越性降低。第二代電渣冶金技術(shù)的優(yōu)點(diǎn):(1)與現(xiàn)代高爐一轉(zhuǎn)爐和電弧爐流程一樣，產(chǎn)品是鋼坯，取消了開(kāi)坯工藝；(2)隔絕大氣；(3)計(jì)算機(jī)控制水平高；(4)電渣澆鑄時(shí)，金屬過(guò)熱度低，鑄造速度快，時(shí)間短，能耗低。電渣重熔的優(yōu)越性和不足之處多年來(lái)電渣冶金工作者做了全面、系統(tǒng)的研究,一致認(rèn)為電渣重熔設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、鑄錠表面光潔、熱塑性好、成材率高、具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。電渣重熔以其特殊的工藝過(guò)程和熔煉結(jié)晶方式具有其它生產(chǎn)工藝所不能替代的優(yōu)越性,因而得到冶金工作者的廣泛重視。它的優(yōu)越性具體概括如下:（1）細(xì)化晶粒由于結(jié)晶器及水冷底板
6、的強(qiáng)冷卻作用,熔煉過(guò)程中,晶粒來(lái)不及長(zhǎng)大,在鋼錠內(nèi)部呈細(xì)小均勻分布,起到改善鋼錠內(nèi)部組織的作用。（2）減少鋼中非金屬雜質(zhì)及夾雜在重熔過(guò)程中金屬液滴是一滴一滴通過(guò)一定厚度的熔渣層,與呈鏡面的金屬液相比,金屬液滴的比表面(單位重量占表面積)要大幾百倍,增加了鋼渣界面積,熔渣吸附金屬中的非金屬雜質(zhì)和夾雜的能力大大增加,同時(shí)鋼中的雜質(zhì)在通過(guò)渣層的過(guò)程中,按分配定律重新分配,使得鋼液中雜質(zhì)的濃度降低,起到渣洗的作用。（3）改善鋼的熱加工性能由于電渣重熔后,鋼錠晶粒變得細(xì)小均勻,鋼錠的組織變得致密,鋼錠表面光潔,同時(shí)鋼中雜質(zhì)減少,在熱加工過(guò)程中應(yīng)力集中和裂紋源
7、大大減少,因此鍛造過(guò)程中易產(chǎn)生的裂紋和開(kāi)裂可以避免,由此可以提高鋼錠的加工成材率。（4）過(guò)程可控性好對(duì)產(chǎn)品的化學(xué)成分、夾雜物性質(zhì)及形態(tài)、結(jié)晶方向、枝晶間距、顯微偏析、碳化物顆粒度等均可以不同程度予以控制,可控制參量少,外圍檢測(cè)準(zhǔn)確,便于實(shí)現(xiàn)微機(jī)閉環(huán)控制。（5）減少組織的宏觀偏析和微觀偏析。（6）可控制重熔氣氛,減少氧、氮、氫的侵入。（7）改善工具鋼和模具鋼中碳化物分布。（8）可以生產(chǎn)超大型鋼錠。從以上可以看出電渣重熔技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中有著不可取代的重要性。在現(xiàn)代工業(yè)材質(zhì)生產(chǎn)中,電渣重熔的優(yōu)點(diǎn)得到了充分的發(fā)揮和利用。但是電渣重熔的不足之處也是十分明
8、顯的。概括如下:(1)靈活性不足。電渣重熔只能將成分一定的鋼材重熔,不能改變鋼材的成分。(2)生產(chǎn)成本高。電渣重熔過(guò)程中,
