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電渣重熔——被封鎖30年才公開的技術

發布時間:2021-09-27 電渣重熔(簡稱ESR或ESU)是一種特種冶金方法,可用于精煉各種合金結構鋼、耐熱鋼、軸承鋼、鍛模鋼、高溫(精密、耐蝕)合金、高強度青銅以及其他鋁、銅、鐵、銀等有色金屬的合金,還可以直接生產大直徑鋼錠、厚板坯...

  電渣重熔(簡稱ESR或ESU)是一種特種冶金方法,可用于精煉各種合金結構鋼、耐熱鋼、軸承鋼、鍛模鋼、高溫(精密、耐蝕)合金、高強度青銅以及其他鋁、銅、鐵、銀等有色金屬的合金,還可以直接生產大直徑鋼錠、厚板坯、中空管坯、大型柴油機曲軸、軋輥、大型齒輪、高壓容器、炮管等優質鑄鋼件。

  


  電渣重熔歷史

  1935年,美國人霍普金斯(R.K.Hopkins)進行了渣中的自耗電極熔化試驗,并與1940年獲得電渣熔煉專利,Kellogg 公司用來生產高速鋼及高溫合金?;羝战鹚瓜壬鳛镵ellogg 公司的技術指導,長期壟斷這一技術,直到1965年該公司破產被其他公司兼并,這一技術才逐漸公之于眾。

  電渣重熔基本原理

  電渣重熔是指在水冷結晶器中利用電流通過熔渣時產生的電阻熱將金屬或合金重新熔化和精煉,并順序凝固成鋼錠或鑄件的一種特種冶金方法。電渣重熔熔渣是冶煉的關鍵,常用熔渣是以CaF2為基礎,配入適當的CaO、Al2O3、MgO、SiO2等氧化物組成,可分二元、三元、直至六元渣系。

  


  1-自耗電極;2-水冷結晶器;3-渣池;4-金屬熔池;5-渣殼;6-鋼錠;7-底水箱;8-金屬熔滴;9-變壓器;10-大電流導體

  電渣重熔系統的示意圖

  電渣重熔技術的優越性

  電渣重熔因其能獲得比傳統冶金更高實物質量的鋼材原材料供加工生產所用,其被國防、航天等高科技領域的應用越來越廣泛。

  其一,性能優越:產品純凈度高、組織致密、成分均勻、表面光滑,如GCr15電渣鋼制成的軸承壽命是電爐或轉爐鋼軸承的幾倍。

  其二,生產靈活:可生產圓錠、方錠、圓管、空心管等,從幾克重的假牙到幾百噸的核電站用轉子,航空母艦用超耐高溫、耐沖擊甲板。

  其三,過程的可控性:過程控制參數量較少,目標參數量易達到。

  


  電渣重熔技術的變革

  為解決電渣重熔技術電耗較高、批量少管理不便、生產效率低等局限性特點,冶金工作者也在不斷的創新和完善電渣重熔技術,如電渣連鑄技術:

  


  


  隨著市場對高品質精細鋼材的需求不斷增加,電渣重熔技術得到了更大的創新和發展,工藝也日漸成熟,作為一種特殊的二次精煉技術,電渣重熔已從最初的單一重熔技術發展成為一門跨行業、跨專業的新學科。

  相信在不久的將來,無論是海里游的,還是天上飛的,電渣重熔技術必將得到更大更廣闊的發揮空間。


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