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电渣冶金的诞生 电渣冶金炉的发展

电渣冶金是金属及其合金的一种特殊熔炼方法。它是一种利用强电流通过渣池区域所产生的焦耳热将固态渣熔化成液态熔渣，自耗电****（或液态金属）在高温液态渣池中逐渐熔化和精炼的方法。

电渣冶金包括：电渣重熔、电渣熔铸、电渣转注、电渣浇注、电渣离心浇铸、电渣热封顶、电渣焊接、电渣复合、电渣直接还原、及新近开发的可控气氛电渣冶金等。

电渣冶金诞生二十世纪四十年代末，在乌克兰巴顿电焊研究院工作人员发现，当电流通过熔渣（渣池）时产生的热量使焊丝（金属电****）熔化，可将零件的两边焊接起来，由此电渣法形成。标志着电渣法在冶金工业中进一步发展及电渣重熔工艺诞生的事件是1952年乌克兰巴顿电焊研究院在世界上第yi次熔炼出具有优良特性的小型奥氏体电渣钢锭。1958年第yi台工业电渣炉在扎布罗什扎的德聂波尔钢厂投入运行，标志着电渣重熔****冶金诞生[1,2]。

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电渣重熔过程中氧化物夹杂 电渣重熔炉的工作原理

夹杂物的去除和分散理论是电渣冶金*重要的理论，是历经数十年的研究和生产实践形成的，其历史渊源需要说明。夹杂物主要是在自耗电****端头被去除的理论的主要部分实际上由中国冶金学家在上世纪 60 年代初同时发现的，在此之前，世界上普遍认为电渣冶金的大部分夹杂物是由于金属熔池比其他的冶金过程的浅薄、并容易上浮而去除的，为了证实这一说法，研究者还进行了 Stocks 的理论模型的计算。之后世界上陆续有人通过各种实验和理论模型证实中国学者的理论，这些实验结果归纳起来有如下：

（1）自耗电****沿表面逐层熔化，沿锥面形成薄膜，厚度远比熔滴半径及金属熔池深度小，其钢渣触面积又较熔滴为大，而且在逐渐熔化的过程中，任何部分夹杂物都可能和熔渣接触，和渣进行反应。

（2）电****熔化末端熔滴形成过程的钢渣接触面积****da，达 3218 mm2/g，它是熔滴过程的 67 倍，是金属熔池的 21000 倍，因此是夹杂物被熔渣吸附的主要方面。

（3）电****熔化末端熔滴形成的时间较熔滴低落时间为长，约为 1.41 倍。尽管不如金属熔池存在时间长，但从动力学观点出发，将接触面积和作用时间综合考虑，电****熔化端头熔滴形成过程依然是夹杂物去除****有利过程。

（4）自耗电****因为熔化端头呈锥形，其jian端在熔滴形成的末端，由于电磁引缩效应，在端头形成缩颈，所以端头电流密度****da，有jian端放电的特征，可以设想这个区域温度****gao，从而降低了熔渣的黏度。高温、接触面积的双重作用，促使电****熔化末端熔滴形成、滴落之前，和熔渣接触并发生反应，钢中大部分的原始夹杂物被大量去除。专jia提出电渣重熔去除非金属夹杂物主要发生在电****熔化末端熔滴形成阶段，研究设计了ya气保护电渣重熔过程中，中断电流将电****快速提升出渣面，用金相法统计电****端头熔化区、未熔化区以及铸锭中夹杂物面积和单位面积内夹杂物个数，发现电渣重熔去除非金属夹杂物主要发生在电****熔化末端。

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电渣重熔空心钢锭的新方法

大型电渣重熔空心钢锭成套设备采用短结晶器的抽锭生产方式，****da钢锭尺寸Ф1100×6000mm，可以兼容生产空心锭和实心锭两种锭型。采用了一系列的新技术和新工艺，主要包括双电源、T 型结晶器导电、车载式电****升降机构、基于电磁涡流法的液面检测与自动控制系统，同时配备了抽锭拉力传感器，这样可以保证液面的精que控制，并保证内结晶器不被抱死，也****漏渣和漏钢事故。由于采用了双电源，在交换电****时结晶器仍然供电，保证了电****交换时结合处的内部质量和表面质量，这一技术在世界上是首ci采用。

与传统的抽锭式电渣炉相同，即变压器二次输出的电流经过大电流导体（短网）和自耗电****，再经过渣池和金属熔池，从钢锭底部经底水箱和下部大电流导体返回到变压器二次侧的另一个端子。与此同时，另一台变压器与导电结晶器相连接，电流从变压器输出经短网通过结晶器进入熔渣和钢锭，再从底部短网返回到变压器。

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