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1、第43卷第9期钢铁Vol.43,No.92008年9月IronandSteelSeptember2008电源频率对电渣重熔锭质量的影响常立忠,杨海森,李正邦(钢铁研究总院冶金工艺研究所,北京100081)摘要:研究了不同频率对电渣锭质量的影响。研究结果发现:电源频率的降低导致了渣池电磁搅拌的强烈,促进了渣池的温度均匀,因而降低了金属熔池深度;随着电源频率的降低,铸锭中的氧含量明显增高,这主要是由于在渣池中的部分氧化物发生了电解反应,导致了氧进入钢中,增加了钢中的夹杂物含量。关键词:电渣重熔;电源频率;氧含量;电化学反应中图分类号:TF741文献标识码:A文章编
2、号:04492749X(2008)0920033205EffectofACFrequencyonQualityofESRIngotCHANGLi2zhong,YANGHai2sen,LIZheng2bang(DepartmentofMetallurgicalTechnology,CentralIronandSteelResearchInstitute,Beijing100081,China)Abstract:TheeffectofpowerfrequencyonqualityofESRingotwasstudied.Theresultsshow,withthe
3、decreasethepowerfrequency,electricmagneticforcebecamemoreviolent,andthetemperatureintheslagbathbecamemorehomogeneous,sothedepthofthemoltenpoolwasdecreased;electrochemicalreactionswereoccurredinslagpoolwiththedecreaseofthefrequency,theatomicoxygenwasdissolvedinthemoltenmetalpoolandth
4、enon2metallicin2clusioncontentwasincreased.Keywords:electro2slagremelting;powerfrequency;oxygen;electrolyticreactions在电渣重熔过程中,主要是采用单相的供电方1实验设备式(部分采用三相);当重熔很大的钢锭(最大的锭子单重达到200t)时,熔炼电流很大,达到几万安培,实验用电渣重熔炉变压器功率为125kV·A。这样不可避免地会导致电网的三相不平衡,为了解结晶器是直径为100mm,高为250mm的固定式水决这一问题,有的电渣炉就采用低频操作(德国冷铜
5、制结晶器,最大能够重熔15kg的铸锭。根据1974年建造的50t电渣炉采用0～10Hz频率进行所定电流以手动方式升降电极。电渣炉为单立柱单[1,2]重熔)。相电渣炉。自耗电极直径为50mm。采用单相电渣重熔很大的锭子时,还存在一个实验用电渣炉与一般电渣炉的不同之处在于添严重的缺点:随着电流强度的增大,短网压降ΔU也加了一个变频设备,从而使工频电渣炉变成了低频增大,很明显地降低了单极电渣炉的功率因数cos<,电渣炉。实验装置如图1所示。其中:22ΔU=(IR)+(LX)X=2πfL式中,f为频率;L为电感。因此,如果能够降低频率f,也就能够降低短网压降ΔU,提高
6、功率因数。所以采用低频供电的方1-电极;2-结晶器;3-底水箱;4-短网;式,也可以解决电耗大的问题。虽然采用低频操作5-变压器;6-低频电源;7-低频电源控制柜有这些优点,但是低频对于铸锭的质量(特别是夹杂图1低频电渣炉物)有怎样的影响缺少详细报道。本研究的目的在Fig.1Schemeoflow2frequencyAC于研究频率对铸锭质量的影响,主要包括钢锭成分,electro2slagremeltingfurnace夹杂物、凝固质量等的影响。作者简介:常立忠(19772),男,博士生;E2mail:clz1997@163.com;修订日期:20082012
7、20·34·钢铁第43卷表1不同频率下重熔时的电参数2实验方案及过程参数Table1Electricalparametersofremelting为了研究频率对电渣锭的质量影响情况withdifferentfrequency,在渣系、钢种固定的情况下,只改变频率,观察对铸锭质重熔工艺电压/V电流/kA渣系2.5Hz,空气38～401600量的影响。CaF22Al2O325.0Hz,空气38～401600～1800实验用电极为CrNiMo钢。采用转炉冶炼,经CaO2SiO27.5Hz,空气37～401400～1600四元渣系LF+VD精炼,然后再进行连铸。在连铸
8、坯上切下50.0Hz(工频),空气41
