H13钢电渣工艺对电耗影响的研究

总第148期 2006年2月 南方金属 E 48 006 文章编号：10099700(2006)02503 钢电渣工艺对电耗影响的研究 林晏民 (广东省韶关钢铁集团有限公司，广东曲江512123) 摘要：通过研究电渣净化重熔工艺对电耗的影响，发现渣系成份、渣量和充填比对明显的影响 关键词：充填比；电渣重熔净化；位电耗 中图分类号：42 文献标识码：B of 13 on ano，12123， of of 13 on a on of by 13 前言 汽车、家电业要求精密、复杂、长寿命模具使用 电渣重熔后的正确的热处理 工艺处理，能很好地满足但电渣重熔是个电老虎， 研究影响电耗的诸因素是很有实际意义的 2 电渣重熔工艺研究试验方案 研究试验方案见表1、表2、表3，重熔完成后取 样检测电渣锭的化学成分(C、n、e、V、P、 S)，记录好其吨钢单位电耗与生产率情况 表1试验用渣料成分 序号W( ( ( 简称电渣重熔试验根数 表2不同渣量的试验方案 注：电极直径为260 晶器直径为360 3不同自耗电极的试验方案 收稿日期：20050913 作者简介：林晏民(1966一)，男，1988年毕业于武汉科技大学金属材料专业，高级工程师 维普资讯 1充填比对电耗影响的研究 不同充填比对电耗的影响见表4 表4不同充填比与电渣重熔号 mm dD2)G(渣量)kwh 180 360 050 025 45 19688 2 2 220 360 061 037 45 15588 3 3 240 360 067 045 45 15106 3 4 26O 36o 072 052 45 15004 3 用表4试验数据，作吨钢电耗与充填比关系的 散关图(图1) 图1 吨钢电耗与充填比的关系 由表4可以看出，电耗随充填比的升高而降低 当充填比从025升高到037时，电耗下降了410 kWht，而当充填比从045升高到052时，电耗 只下降了584 kWht即随着充填比的升高，电耗 降低的速率逐渐减小，也就是无限制地升高 值对 电耗降低的作用就不明显了 图2中， 。是线路电阻，是常数项； ：是电极棒 电阻，由电极棒本身的情况决定，采用焊接的方法， 可降低其电阻； ，是渣液电阻，由渣液成份、渣液的 量(也就是渣液的深度)决定其大小；R 是钢锭电 阻，由钢锭本身的性质所决定从此可以看出， 的电阻值是个变量，是影响电渣工艺的主要因 素【1J 32渣系成份对电耗的影响研究 电渣重熔的生产率。要由电压、电流、流密度等 条件所决定，但在很大程度上也取决于渣子的电导 率，即渣料成份同样会影响生产率，不同渣料成份对 生产率的影响见表5，表中所使用的各种渣系的量 均为46 图2电渣重熔的电路 表5渣系对生产率的影响 随着，含量的增加，渣子的电导率降低，生 产率提高，单位电耗减少 33渣量对电耗关系影响的研究 电渣重熔工艺的供电曲线如图3所示，各渣量 对t360 200电极用电曲线 表6渣量对普资讯 ：7 所有试验的重熔钢，表面均光滑由于电渣重 熔过程中特定的结晶条件，重熔工艺采用合理的补 缩工艺，因而重熔钢锭一般没缩孔，疏松也得到显著 改善，所得到的电渣钢组织致密，密度也提高 取渣量为45 0 化学成份见 表7由表7可知，重熔锭的化学成份稳定，变化正 常，但当渣量小于30 作难度大 表7重熔锭的化学成份变化 渣量 化学成份 (c) (S) (P) 电渣净化重熔中渣子对金属的精炼作用，主要 发生在电极端部锥头液膜的形成，并在重力及电动 力作用下逐渐下滑会聚成熔滴的过程，见图4，据资 料介绍 ，中370 113111自耗电极重熔过程中，熔滴是 冶锥面液面液沟下滑会聚而成，液沟宽35 深021 这个过程中，钢液和渣子接触界面 最大，达到3218 g，电极锥头形成时间是0 125 s，熔滴下落时间为0080 s因此，熔滴形成过 程最易进行一系列的物理化学反应，是精炼的最关 键环节，而熔滴在液渣中的下落过程及在溶池中的 精炼就显得次要些从而表明，传统选择的渣量偏 多，渣池偏深如果适当减少渣量，渣池变浅些，可 以达到钢液既得到充分精炼，又降低能耗的效果 4 图4熔滴的形成过程 1液膜及熔滴形成过程；2熔滴下落过程；3熔池过程；4液沟 电渣冶金技术问世以来，对渣量的选择都采用 经验公式，有以下3种计算方法 1)按电渣锭重量选渣量 4锭=渣=4050 )按渣池深度选渣量 结日渣。，。渣 3)把电能和渣量直接联系在一起，渣池单位容 程功率Pv(和渣池半径R(关系式 为： 3(尺一2) 单位电耗公式为： (+。10 +25l 式中： G 一重熔一支钢锭的总渣量， 一一支钢锭重量，t G 一熔化率，kg式各个参数中，G 、G 三项可视为 常数简单地看，增大G ，保持9b 减 少，即增大熔化率就可降低电耗 渣池深度的增加，熔渣与结晶器壁的接触面积 增大，被冷却水带走的热量增加，消耗于使炉渣处于 熔化状态和过热状态的热量增多，用于熔化金属的 热量则减少，比电耗反而增加渣池深度适当减少， 得到的电阻热较多，冷却水带走的热量减少，可降低 一定的比电耗但渣池深度过浅，则不能建立稳定 的电渣过程可见在保证电渣过程稳定的条件下， 尽可能采用与渣池中有效电压适应的最浅渣池进行 重熔是降低比电耗的措施之一 4结论 1)保证电渣过程稳定的条件下，尽可能采用与 渣池中有效电压适应的最浅渣池进行重熔是降低比 电耗的措施之一 2)随着，含量的增加，渣子的电导率降低， 生产率提高，单位电耗减少 3)电耗随充填比的升高而降低但是，随着充 填比的升高，电耗降低的速率逐渐减小，也就是无限 制地升高 值对电