模具钢电渣重熔工艺介绍

    电渣重熔是金属及其合金的一种特殊冶炼方法。虽然电渣冶金可以分为多种技术方法，并应用于不同的领域，但其基本和核心技术是电渣重熔(Electroslag Remelting，简称ESR)。电渣重熔的基本原理是在铜水冷结晶器中加入固体或液体炉渣，并将自耗电极的端部插入其中。当自耗电极、炉渣和底水箱通过短网与变压器形成电源电路时，电流通过液体炉渣从变压器输出。由于在上述供电回路中熔渣的电阻相对较大，占据了变压器二次电压的大部分压降低，从而在渣池在产生大量的热，使其处于高温的熔融状态，由于渣池的温度远大于金属的熔点，从而使自耗电极的端部逐渐加热熔化，熔化的金属汇聚成液滴，在重力的作用下金属熔滴从电极的端头脱落，穿过渣池进入金属熔池，由于水冷结晶器的强制冷却，液态金属逐渐形成钢锭。

  电渣重熔是金属及其合金的一种特殊冶炼方法。虽然电渣冶金可以分为多种技术方法，并应用于不同的领域，但其基本和核心技术是电渣重熔(Electroslag Remelting，简称ESR)。电渣重熔的基本原理是在铜水冷结晶器中加入固体或液体炉渣，并将自耗电极的端部插入其中。电渣重熔的基本原理是将固体或液体炉渣添加到铜水冷结晶器中，并将自耗

近年来，由于电渣重熔的独特优点，在合金模具钢的生产中得到了广泛的应用。

近年来，由于电渣特优点，近年来广泛应用于合金模具钢的生产中。但在其生产工艺中，应注意以下几个方面：

①电力制度  

重熔时电流大小的变化会影响熔化速度和功耗，直接影响钢锭的结晶状态。这三个因素是相互关联的。例如，为了避免熔化速度过快，使熔池过深，影响冶金质量，应降低输入功率。但是，为了保证稳定的熔炼过程，一般采用较低的工作电压。正确选择电力系统非常重要。

②渣系及渣量  

炉渣在电渣冶金中非常重要。炉渣不仅能起到加热剂和精炼的作用，还能在电极熔化末端形成和下落熔滴。在炉渣与金属炉的界面上，炉渣与金属液之间应发生脱硫、脱气、吸收非金属夹杂物、钢中活性元素的氧化或某些氧化物的还原等一系列物理化学反应，从而对钢的纯净度和化学成分的控制产生重要的影响。模具钢冶炼品种多采用二元系，即CaF2-Al2O3系，也是电渣重熔常用的渣系，一般比例为70%/30%。模具钢冶炼品种多采用二元系，即CaF2-Al2O3系，也是电渣重熔常用的渣系，一般比例为70%/30%。CaF2-Al2O3-CaO三元渣系和CaF2-Al2O3-CaO-MgO四元渣系。渣的用量一般取决于锭的重量。

③充填比  

所谓的充填比是指电极截面积的大小和结晶器截面积之比。充填比与熔化过程中熔化池的大小、深度和形状密切相关，从而影响电渣钢的质量。增加充寺紫色会降低电耗，加深熔池深度，但会议过多会带来操作不便。小的充填比有利于夹杂物的去除，并且有利于钢锭良好的结晶组织。

   电渣重熔后，模具钢的组织和性能明显提高，主要表现在以下几个方面：

1.改善钢的低倍组织。与普通模铸钢锭相比，电渣重熔时，由于钢液的快速凝固，其结晶方向发生了变化。如果重熔时树枝状晶的晶间距缩小，H13(4Cr5MoSiV1)钢中心检查发现模铸钢锭为750μm，电渣锭生产490μm，细化的枝晶有利于组织和成分的均匀化。

2.降低钢中非金属夹杂物的含量。电渣再熔后，钢中非金属夹杂物的含量显著降低，特别是硫化物的形状和数量有明显的变化和减少，硅酸盐夹杂物也被大量去除，氧化物主要是Al2O但数量也明显减少。日本JIS标准的SKD61（相当于GB的4Cr5MoSiV1)不同冶炼方法生产的钢材病例杂物水平见表2-11。从表中可以看出，电渣重熔后，钢的纯度明显提高。

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