电渣重熔 熔渣的 物理化学 性能简介.doc

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1、电渣重熔熔渣的物理化学性能简介张东泽(power)电渣重熔熔渣的物理化学性能简介张东泽(power)电渣重熔熔渣的物理化学性能简介张东泽(power)电渣重熔熔渣的物理化学性能简介张东泽(power)熔渣的物理化学性能简介一、电渣熔铸对渣的要求在电渣熔铸过程中，液态渣具有十分重要的作用，其功能主要为:1、熔铸热源2、控制熔铸金属的化学成分3、净化作用4、绝缘隔热质作用5、创造了一个温度高于金属熔池的贮热地渣在电渣熔铸过程中起着十分重要的作用，为了满足各项技术经济指标的要求，必须从相图、界面张力、粘度、比电导、密度、比热、蒸汽压、透气性等项物理化学性质进行综合考虑，才能选中合理的

2、渣型。二、相图电渣熔铸的渣系主要组成是CaF2?CaO、MgO和Al2O3，也有包含镁和钡的氟化物及钡、钛氧化物，当重熔低熔点的金属或合金时也有采用氟化渣系，电渣按成分分类可分为:(1)仅由氟化物组成的;(2)由氟化物及氧化物组成;(3)仅由氧化物组成的。而在电渣铸熔中普遍应用氟化物-氧化物渣系，它有指化钙-氧化钙、氟化钙-氧化铝、氟化钙-氧化钙-氧化铝、氟化钙-氧化镁-氧化铝等渣系1、氟化物单元系渣⑴氟化钙:氟化钙或是萤石可在电渣炉、电弧炉或感应炉内用石墨坩埚精精炼，去除其中的氢、硫和部分硅，除氢过程可使氧化钙增加2%，甚至5%纯氟化钙的熔点是1419℃，工业萤石的熔点约为1

3、380℃。在电渣炉中使用萤石的含量因其电阻值低而受到限制，如采用单一氟化渣时，氟化钙较为合适，因其电阻在氟化物中是最高的一种。⑵氟化镁:具有比氟化钙高的蒸气压和稍低的熔点(1263℃)，因之热稳定性较差又由于电性能不合适，帮不能单独使用，一般如使用氟化镁其含量不得超过20~30%，氟化镁一般含有结晶水10%，使用前需将其去除，去除结晶水将带来的氧化镁它比萤石水解生成的氧化钙脱硫能力差，因此当熔铸需要保硫材料时，可采用氟化镁-氟化钙渣系。2、二元渣系⑴氟化钙-氟化镁:低共熔温度为945℃，低共熔成分为51%的氟化镁，49%的氟化钙，利用此渣系按其低共熔成分配渣重熔有色金属。氟化镁

4、的热稳定性差，一般不超过20~30%。⑵氟化钙-三氧化二铝:在当前电渣熔铸件普遍采用，三氧化二铝的熔点是2050℃，氟化钙的熔点为1361℃，低共熔组成在27%三氧化二铝处，三氧化二铝:氟化钙=30:70⑶氟化钙-氧化钙系:低共熔温度(1360℃)，低共熔成分18%氧化钙，由于氧化钙容易吸收水分，所以用于生产时，在1650~1750℃保持渣打里熔融状态最少10分钟这是获得同有气孔和氢脆现象铸件的必要条件。⑷氧化钙-三氧化二铝系:这是一个生成化合物的二元体系，在此渣系中有五个化合物:12氧化钙?7三氧化二铝，氧化钙?三氧化二铝，氧化钙?2三氧化二铝，3氧化钙?三氧化二铝，氧化钙?

5、6三氧化二铝，前三个为同分熔点化合物，后两个为异分熔点化合物。氧化钙-三氧化二铝也是一个常用的渣系，它的优点是比电阻大和碱度高;缺点是熔点较高。3、三元系⑴氟化钙-氧化钙-三氧化二铝系:这是熔铸过程广泛应用的一种渣系，氟化钙:氧化钙:三氧化二铝=65%:25%:10%⑵氟化钙-氧化镁-三氧化二铝系:三、熔渣的表面张力、界面张力、浸润能力与附着功比表面能为增加单位表面积所需消耗的功，通称为表面张力。冶金上通常遇到的物质有三种状态-气、液、固。不同相界面有不同的界面张力。为区别起见，通常将与气相接触的界面张力称为表面张力，而在固-液，液-液或固-固接界面上的张力称为界面张力。润湿:

6、固体与液体接触后体系(固体+液体)之自由能降低。自由能降低之多少称之为润湿度。可以分为三类:(1)附着润湿;(2)扩展润湿;(3)浸润润湿。从定义可知润湿就是功，因此上述三在也称附着功、扩展功和浸润功。基于电渣熔铸过程渣钢间具有巨大的接触面积的特性，所以表面性能将直接影响电渣熔铸的各主要环节。比如:附着功与重熔锭上渣皮剥离状况的关系;界面张力与电极端熔滴大小的关系;表面性质与夹杂物的关系;界面张力与化学反应的关系等等四、密度密度是电渣熔铸过程的一个重要因素。不过真正起作用的是金属与熔渣的密度差，它与电极熔化时熔滴的大小，渣钢反应时间的长短和钢的净洁度均有直接联系。界面张力阻碍电

7、极顶端熔滴的胶落，而重力所引起的作用恰恰相反，它促使熔滴脱落。重力的大小与金属和渣的密度成正比。熔融金属滴在熔渣中沉降的最终速度正比于密度差，密度差越小，熔融金属滴的最终速度越小，即金属滴在渣中的停留时间越长，这对渣钢反应是有利的。五、粘度在电渣熔铸过程中，粘度的大小直接影响由电磁力和热对流作用所引起的渣池的运动速度。粘度影响的三个方面:(1)气体从渣中和渣钢界面的排除，粘度越小，渣池运动越剧烈对于产生气体的反应越有利;(2)粘度也直接影响渣钢间的反应速度;(3)粘度也直接影响铸锭的物理性能