电渣重熔振动电极方法研究.pdf

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1、《大型铸锻件》No．5HEAVYCASTINGANDF0RGINGSeptember2014电渣重熔振动电极方法研究陈瑞宋照伟张春铭(沈阳铸造研究所，辽宁110022)摘要：介绍一种电渣重熔振动电极方法，从理论上分析了该方法的技术优势并进行了初步试验验证。结果表明：在同等试验条件下，振动电极方法比传统电渣重熔过程平均节能10％以上，并且电渣锭凝固质量更好。关键词：电渣重熔；振动电极；熔化速率；节能中图分类号：TF142文献标志码：AResearchonaMethodofElectroslagRe

2、mehingProcesswithVibrationElectrodeChenRui，SongZhaowei，ZhangChunmingAbstract：Thispaperintroducesamethodofelectroslagremeltingprocesswithvibrationelectrode，andanalysesthetechniqueadvantagestheoreticallyandexperimentally．Theresultshowthattheenergysavin

3、ginthismethodismore10％thanthatinthetraditionalESRprocessunderthesameexperimentalcondition，andthequalityofsolidificationisimprovedaswel1．Keywords：ESR；vibrationelectrode；meltingrate；energyconservation电渣重熔(含电渣熔铸)的特点是在精炼条件下获得凝固质量良好的钢锭或铸件。与其它精炼方法相比，电渣重熔的最

4、大缺点是高成本和高能耗¨J。据统计，世界各国电渣重熔钢平均耗电量为(1300—1600)kWh／t，能耗远远大于AOD、VOD和LF等其它精炼方法。另外，电渣重一一熔某些特殊合金钢或大吨位钢锭时，仍然存在着(a)试验装置结构(b)三维振动源结晶组织粗大和宏观偏析等问题，这些问题一直图1振动电极试验装置示意图Figure1Schematicdiagramofvibrationelectrodetestdevice没能得到较好的解决，成为制约电渣重熔技术发展的瓶颈。试验用振动源采用三维振动平台装置，

5、如图1所电渣重熔过程从自耗电极熔化到钢锭凝固结示。该振动平台采用6台1．1kW、额定转速晶伴随着一系列的物理化学变化。多年来，电渣2860r／min的调速电机、振动弹簧和其他组件等冶金行业一直把优化电渣重熔工艺和改变结晶状组焊而成。每两台电机为一组。根据电机安装方况等作为节省电耗、提高电渣锭凝固质量的重点向不同，最终实现振动平台的三维振动。研究方向，并取得了一定效果。振动平台激振力为10000N一15000N，振本文提出了电渣重熔振动电极方法，该方法幅为0—4mm，振动频率为2Hz一50Hz，平

6、台振操作简单，在现行的大、中、小型电渣炉设备上均动频率和振幅大小可通过调节电机转速进行调可实现，具有较强的实用性。整。该振动平台不仅可使自耗电极向单一方向振1试验方案动，也可实现三维振动。通过开、关振动平台，可实现传统电渣重熔和振动电极电渣重熔过程的转1．1振动平台装置换。所谓电渣重熔振动电极法，即在电渣炉横臂1．2试验过程夹头上加装一个振动源，自耗电极装卡在振动源将振动平台安装在700kVA的电渣炉上进上，通过振动源带动自耗电极在振动条件下熔化。行试验，试验电极选用20号连铸圆钢。在相同试验条

7、件下，通过开、关振动平台分别测量出传统电收稿日期：2013一l1—0l作者简介：国家自然科学基金计划(51275320)渣重熔和振动电极电渣重熔过程中自耗电极的熔5No．5《大型铸锻件》September2014HEAVYCASTINGANDFORGING看昌＼＼捌棚氓张HH曩量100150200250300350400压下量／A压下量／I(a)①处加工余量与压下量关系图(b)②+③处加工余量与压下量关系图图3方案2—7不同压下量1～3处加工余量图Figure3Machiningallowanc

8、esatpositionsNo．1—3underdifferentscrewdownamountsinschemesNo．2～7生产企业多、配套水平差、技术水平低，最终导致事实证明，数值模拟分析方法对确定大型自低端产品产能过剩引发恶性竞争，而高端产品由由锻件生产的全流程工艺方案，包括大型钢锭的于前期投入有限、不掌握核心技术、质量稳定性冶炼、锻造及热处理等环节都具有很强的辅助功差，缺乏竞争力。能，是提高锻件质量、提升企业生产水平、增强国目前，国内大型自由锻件生产企业及高校均际竞争力的重要手段。采用