电渣重熔
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电渣重熔技术
电渣重熔技术(Electric Arc Remelting,EAR)是一种利用电
弧将金属材料高温熔化并重新凝固的技术。
它常用于生产高纯度和均匀组织的金属材料,特别是钨、钛、钢铁和镍合金等高质量的金属。
电渣重熔技术通常涉及以下步骤:
1. 准备废料或原始金属。
2. 将金属放入电渣炉中,并添加一定量的电极材料作为电弧的起点。
3. 通过电源提供电能,并使电极形成电弧,产生高温。
4. 由于电弧的高温作用,金属开始熔化,并形成一定的熔体池。
5. 在熔体池中,通过搅拌或气体喷吹等方法,促使金属组织的均匀化。
6. 根据需要进行熔炼和精炼的过程,以改善金属材料的质量。
7. 将熔融的金属倒入模具中进行冷却和凝固,形成所需形状的金属材料。
电渣重熔技术具有以下优点:
1. 可以再生利用废弃金属,减少资源浪费。
2. 可以提供高纯度的金属材料,以满足高要求的特殊应用。
3. 可以改善金属材料的均匀性和组织结构,提高其力学性能和耐腐蚀性能。
然而,电渣重熔技术也存在一些缺点:
1. 能耗较高,需要大量的电能供应。
2. 技术要求较高,操作和管理难度较大。
3. 一次熔炼的批量较小,生产效率相对较低。
总体而言,电渣重熔技术是一种重要的金属加工技术,可以产生高质量的金属材料,但其应用仍受到能耗和生产效率的限制。
电渣重熔技术电渣重熔技术是一种常用于金属废料回收的高效方法。
它通过电弧的高温熔化废料,然后利用极性电极和磁力场的作用,将金属从废料中分离出来。
电渣重熔技术具有高效、能耗低、环保等优点,被广泛应用于金属回收行业。
电渣重熔技术的原理主要包括以下几个步骤:首先,将待处理的金属废料放置在重熔炉中,形成一个电解池。
然后,在废料表面施加电弧放电,产生高温、高能的电弧和等离子体。
电弧的高温作用下,废料被熔化成电渣。
接下来,通过重力和离心力的作用,将金属从电渣中分离出来。
重力和离心力可以通过调整重熔炉的设计和操作参数来实现。
通常情况下,废料中的重金属更容易被分离出来,而轻金属则相对较难。
因此,在实际操作中,人们会根据废料中金属的特性来调整操作参数,以达到最佳的分离效果。
在金属分离的过程中,极性电极和磁力场的作用起到了重要的辅助作用。
极性电极会在金属分离过程中产生电场,引导金属离子向特定方向运动。
磁力场则通过施加磁场,改变金属离子的轨迹,加快分离速度。
除了金属分离,电渣重熔技术还可以实现金属精炼。
通过控制操作参数和添加合适的熔剂,可以去除废料中的杂质和气体,提高金属的纯度和质量。
电渣重熔技术的应用非常广泛,特别适用于处理高温金属废料,如废钢铁、废铜、废铝等。
它被广泛应用于钢铁、有色金属、电力等行业。
随着技术的不断发展,电渣重熔技术在金属回收行业的地位越来越重要。
总的来说,电渣重熔技术是一种高效、能耗低、环保的金属回收方法。
它通过电弧的高温作用将金属熔化成电渣,然后利用重力、离心力、极性电极和磁力场的作用将金属从电渣中分离出来。
电渣重熔技术不仅可以实现金属分离,还可以实现金属的精炼,提高金属的纯度和质量。
在金属回收行业中,电渣重熔技术发挥着重要的作用,对资源的循环利用具有积极的意义。
电渣重熔冶炼技术
1 引言
电渣重熔冶炼技术是熔化废旧金属的一种方法,能够有效地回收金属资源,减轻资源的消耗和环境污染。
本文将从技术原理、设备结构、优点和发展趋势等方面介绍该技术。
2 技术原理
电渣重熔冶炼技术是通过电极向熔体中通入一定的电流和电压,使废旧金属在高温下熔化。
同时,添加一定量的草酸盐或碳化物,将金属污染物转化为易于脱除的渣滓。
熔融时,废旧金属中的杂质被转化为渣滓,可通过重力作用自然分层,而金属熔体则通过不同的喷吐器进行分离。
3 设备结构
电渣重熔冶炼设备主要由炉爐鼓风系统、电极导电系统、草酸盐或碳化物投加系统、喷吐与收渣系统等部分组成。
其中,炉爐主要由铁墙、保温层和炉底构成,电极通常采用水冷型,以防止焦化。
而草酸盐或碳化物的加入量和时间、喷吐器的数量和位置、加热方式等参数会影响电渣重熔冶炼的效果和质量。
4 优点
电渣重熔冶炼技术的主要优点是可以高效、环保地回收废旧金属,减少对地球资源的消耗和环境的污染。
此外,该技术还可以生产高纯
度的金属材料,广泛应用于工业生产。
5 发展趋势
电渣重熔冶炼技术已经成为国际铸造行业中广泛使用的一种高效、环保的回收技术。
未来,随着金属回收利用的重要性不断提升,电渣
重熔冶炼技术将在材料回收领域中扮演更为重要的角色。
同时,技术
革新和设备升级还将进一步提高电渣重熔冶炼技术的效率和质量。
6 结论
无论是从环保角度,还是从资源利用率的角度来看,电渣重熔冶
炼技术都是一种十分重要的回收技术。
未来,我们应该进一步加强对
该技术的研究和探索,为推动环境保护和可持续发展做出贡献。
电渣重熔技术电渣重熔技术是一种应用于冶金和材料工程领域的高效能熔炼技术。
它通过在电弧和电流的作用下,将废旧金属或合金加热熔化,并在熔池中形成一个良好环境,以去除杂质并达到纯净的金属再利用的目的。
本文将介绍电渣重熔技术的工作原理、应用领域、优点和限制。
电渣重熔技术的工作原理是利用电弧在废旧金属表面产生的高温和高能量来使金属熔化。
在电弧作用下,金属表面产生高温和高压,将废金属熔化,并形成一个被称为熔池的液态金属池。
通过调整电弧和电流的参数,可以达到所需的熔化温度和熔化速度。
在熔池中,杂质会上浮到熔池的上部,并通过电磁力和重力分离出来。
纯净的金属会沉积在熔池底部,并通过预先安装的排放设备收集。
电渣重熔技术广泛应用于冶金和材料工程领域。
它可以有效地回收和利用废旧金属和合金,包括钢铁、铜、铝、镍、锡等。
此外,它还被用于处理冶炼过程中的废渣和副产品,如钢渣、镍渣、铝渣等。
电渣重熔技术在金属回收和资源再利用方面具有重要意义,可以减少对原材料的需求,降低能源消耗和环境污染。
电渣重熔技术的优点主要包括以下几个方面。
首先,它可以有效地去除金属中的杂质,提高金属的纯度和质量。
其次,它可以将废旧金属和合金完全熔化,降低了废旧材料的体积和重量,便于运输和储存。
此外,电渣重熔技术还具有较高的自动化程度和生产效率,可以实现连续操作和大批量处理。
然而,电渣重熔技术也存在一些限制。
首先,电渣重熔设备的投资成本较高,对传统的熔炼设备有一定的替代性。
其次,电渣重熔技术对金属废料的要求较高,需要较干净、无污染的废物以保证金属质量。
此外,电渣重熔技术对电能和冷却水的需求较大,对能源的消耗和环境影响也需要考虑。
综上所述,电渣重熔技术是一种应用广泛且效果显著的熔炼技术。
它可以对金属废旧材料进行高效利用和资源再生,具有重要的经济和环境效益。
未来,随着科技的不断进步和应用的推广,电渣重熔技术有望在金属回收和资源循环利用领域发挥更大的作用。
简述电渣重熔的基本原理电渣重熔(Electric Arc Furnace, EAF)是一种利用电弧加热金属材料进行冶炼和熔化的冶金设备。
它主要用于炼钢、炼铁和回收废钢。
电渣重熔的基本原理是利用电弧高温加热金属材料,通过熔化和冶炼的过程得到所需的金属产品。
电渣重熔设备由炉体、电极系统、电弧延伸设备和渣口等主要部件组成。
在电渣重熔过程中,首先将被冶炼的金属材料装入炉体中,并注入包含硅、锰、铝等合金元素的冶炼剂。
然后将电极引入炉体,并与电源连接以形成电弧。
电力经电极入炉,经金属材料和冶炼剂导电,产生高温的电弧。
这个过程产生的电弧温度可以高达3000-6000,非常适合金属材料的熔化和冶炼。
电弧在金属材料中产生的热量加热金属材料,使其逐渐熔化。
与此同时,冶炼剂中的合金元素也被溶解并与金属材料混合。
通过搅拌装置和氩气吹扫,可以促进合金元素均匀分布和冶炼剂的氧化还原反应,以提高炉内温度和冶炼效果。
在电渣炉内部,金属和渣液被分离开来。
金属被收集并用于后续的制品生产。
而冶炼剂、非金属杂质和氧化物等形成的渣液则从渣口排出。
电渣重熔具有以下优点:1. 灵活性高:电渣炉可以适应不同种类的金属材料,包括低碳钢、合金钢、不锈钢等。
并且可以很容易地改变生产批量。
2. 节能环保:电力源不仅高效而且环保,可以大大减少废气和废水的排放。
同时由于占用面积相对较小,可降低土地和能源消耗。
3. 废钢回收:电渣重熔是废钢回收的关键技术。
通过电弧高温加热,废钢可以被迅速熔化并用于再生钢的生产。
这有助于减少对原始铁矿石的需求,降低能源消耗和环境污染。
4. 冶炼效果好:电渣重熔可以通过控制电弧温度、时间和熔炼剂的加入来控制冶炼过程,从而得到较高品质的金属产品。
并且电弧的强烈搅拌作用可以使金属熔体更加均匀,去除气体和非金属杂质。
然而,电渣重熔也存在一些局限性:1. 能耗较高:由于电渣重熔需要大量的电力供应,因此消耗的能源相对较高。
这也制约了电渣重熔的发展。
电渣重熔新技术的研究现状及发展趋势电渣重熔技术是一种重要的金属再生利用技术,可以有效地回收废旧金属,并在节能减排、资源循环利用方面发挥重要作用。
随着新技术的不断涌现,电渣重熔技术也在不断发展。
本文将从研究现状和未来发展趋势两个方面进行讨论。
一、电渣重熔技术的研究现状1. 传统电渣重熔技术传统电渣重熔技术是指利用电熔炉将金属渣进行加热熔化,使其成为液态金属,然后进行分离纯化的工艺流程。
这种技术在废旧金属回收利用领域已经有着长期的应用历史,主要适用于较为简单的金属合金回收。
传统电渣重熔技术在对复杂金属渣的处理方面存在效率不高、能耗较大、操作成本高等问题。
2. 新型电渣重熔技术随着科技的发展,新型电渣重熔技术不断涌现。
以高温等离子体技术为代表的新型电渣重熔技术,可以通过强电场和高温等离子体作用,实现金属渣的高效分解和还原,从而提高了金属回收率,减少了能耗和废气排放。
利用先进的智能控制系统和传感器技术,结合人工智能和大数据分析等手段,对电渣重熔过程进行精准监控和优化调控,也成为了当前的研究热点。
二、电渣重熔技术的发展趋势1. 资源综合利用未来电渣重熔技术将更加注重资源综合利用,不仅仅局限于金属的回收,还将考虑非金属元素的回收利用。
采用高效分离技术,将金属和非金属进行有效分离,实现资源的最大化回收。
2. 精准智能化控制未来电渣重熔技术将朝着智能化和自动化方向发展,通过引入先进的传感器和智能控制系统,实现对电渣重熔过程的精准监控和模型预测,确保生产过程的稳定性和产品质量的一致性。
3. 节能减排未来电渣重熔技术将致力于进一步降低能耗和减少环境污染。
采用新型高效电熔炉、恒温技术和废气处理技术,减少电渣重熔过程中的能源消耗和废气排放,实现绿色环保生产。
随着科技的不断进步和创新,电渣重熔技术必将迎来更加辉煌的发展。
通过持续深入的研究和不断改进技术手段,电渣重熔技术将为金属再生利用领域注入新的活力,为推动资源循环利用和实现绿色可持续发展做出更大的贡献。
电渣重熔技术电渣重熔技术是一种常见的金属回收技术,它通过将废旧金属放置在电炉中加热,使其熔化并通过电场力的作用将金属液体分离出来。
电渣重熔技术在环境保护和资源循环利用等方面具有重要的意义。
首先,电渣重熔技术能够有效地回收和利用废旧金属。
废旧金属广泛存在于工业和生活中,其中包括废旧铁、废旧铝、废旧铜等。
利用传统的熔炼方法进行回收存在一定的技术和环境限制,而电渣重熔技术可以在较低的温度下将金属熔化,减少能源的消耗,且无需添加任何助熔剂,从而提高了金属的回收率和利用率。
其次,电渣重熔技术具有较好的环保效益。
相比于传统的熔炼方法,电渣重熔技术不需要燃烧燃料,因此减少了烟尘和有害气体的排放,减轻了对环境的污染。
此外,电渣重熔技术还能够减少废渣的产生,废渣中的杂质通常会对环境造成一定的危害,通过电渣重熔技术可以使废渣中的杂质减少到最低程度。
再次,电渣重熔技术能够改善金属的品质。
电渣重熔技术可以将金属熔化后,通过电场力的作用使金属液体中的杂质被挤压到金属的表面,并成为一层熔渣,从而使金属的纯度得到提高。
电渣重熔技术还能够有效地去除金属中的气体、硫、氮等杂质,提高金属的机械性能和化学性能,使金属得到进一步的提升。
最后,电渣重熔技术具有较高的经济效益。
电渣重熔技术可以有效地降低金属的生产成本,提高金属回收和利用的经济效益。
电渣重熔技术对能耗的要求较传统的熔炼方法要低,通过合理的电源利用可以使生产的成本大幅降低。
综上所述,电渣重熔技术是一种具有重要意义的金属回收技术。
它通过减少能源消耗、提高金属回收率和利用率,改善金属品质,减少废渣的产生以及降低生产成本,在环境保护和资源循环利用等方面发挥重要作用。
同时,在电渣重熔技术的应用过程中,还需要关注相关的设备技术和操作规范,确保其安全高效运行,为可持续发展做出贡献。
电渣重熔技术电渣重熔是利用电流通过熔渣时产生的电阻热作为热源进行熔炼的方法。
其主要目的是提纯金属并获得洁净组织均匀致密的钢锭。
经电渣重熔的钢,纯度高、含硫低、非金属夹杂物少、钢锭表面光滑、洁净均匀致密、金相组织和化学成分均匀。
美国霍普金斯(R.K.Hopkins)于20世纪40年代首先提出这种精炼方法的原理。
其后苏联和美国相继建立工业生产用的电渣炉。
一九五八年,乌克兰德聂泊尔特钢厂建成了世界第一台0.5吨工业电渣炉,使电渣冶金进入了工业化生产进程。
60年代中期由于航空、航天、电子、原子能等工业的发展,电渣重熔在苏联、西欧、美国获得较快的发展,但炉子容量不大,一般为0.5~2.5吨。
生产的品种包括:优质合金钢、高温合金、精密合金、耐蚀合金以及铝、铜、钛、银等有色金属的合金。
1980年世界电渣重熔钢生产能力已超过120万吨。
随着电渣冶金的发展及金属材料要求的不断提高,钢锭大型化已成为电渣冶金发展的必然趋势。
最初各国工业电渣炉容量仅为0.5t,大一些的一般也不超过3吨。
八十年代中期,很多国家都有了50吨以上的电渣炉,就连印度这样的发展中国家也建立了88吨电渣炉。
多年来,国外电渣冶金已不满足于一般电渣锭的生产,在工业技术成熟的基础上向着更深更广的领域发展,形成了一个跨专业、跨行业的新学科。
已开发出的工艺技术有:电渣熔铸、电渣浇注、电渣转注、电渣热封顶、电渣离心浇注、电渣复合熔铸及快速电渣重熔等。
尤其值得重视的是电渣熔铸异形件的发展,小到几十克重的不锈钢假牙齿,大到几十吨重的发电机转子,直至重量超过百吨的水泥回转窑炉圈等,均可不经锻造在异形水冷结晶器中直接熔铸成型。
现在电渣熔铸的主要产品有大型发电机转子、水轮机叶片、船舶柴油机大型曲轴、各种高压容器、大型环件、各类轧辊、模具、透平涡轮盘、厚壁中空管、石油裂化管、齿轮毛坯、三通管、核电站压水堆主回路管道等。
种类规格之多,形状之复杂不胜枚举。
除此之外,实用性较强,具有发展前景的还有电渣热封顶、电渣离心浇注及快速电渣重熔等。
电渣重熔渣的存在状态1.引言1.1 概述电渣重熔渣是在电弧炉熔炼过程中生成的一种矿渣,由于电弧炉使用电弧和高温来熔化废钢和其他金属材料,产生的熔融金属表面上会形成一层渣层。
这种渣层主要由非金属性物质组成,如氧化物、硅酸盐、氧化铁等。
电渣重熔渣的存在状态与其物理性质密切相关,这也是本文将讨论的主要内容。
在电弧炉炼钢过程中,渣层的存在是不可避免的,但其具体形成原因和物理性质还需要进一步研究。
了解电渣重熔渣的存在状态对于优化电弧炉冶炼工艺、提高金属回收率以及减少环境污染具有重要意义。
本文主要通过对电渣重熔渣的形成原因和物理性质的分析探讨,旨在揭示电渣重熔渣的存在状态及其影响因素,并对进一步研究该领域提出展望。
通过对电渣重熔渣的深入研究,可以为电弧炉冶炼过程的优化提供科学依据,同时也有助于对于资源利用和环境保护的进一步探索。
1.2文章结构文章结构的目的是为了给读者提供一个清晰的指南,使读者能够更好地理解和跟随文章的内容和逻辑顺序。
以下是本文的详细结构:1. 引言1.1 概述:介绍电渣重熔渣的背景和重要性,以及本文的研究意义。
1.2 文章结构:概述本文的结构和各个部分的内容。
1.3 目的:说明本文的研究目标和意图。
2. 正文2.1 电渣重熔渣的形成原因:探讨电渣重熔渣产生的主要原因,可能涉及到的工艺参数和条件。
2.2 电渣重熔渣的物理性质:详细描述电渣重熔渣的物理性质,例如化学成分、晶体结构、密度、粒径分布等。
3. 结论3.1 电渣重熔渣的存在状态总结:总结电渣重熔渣的存在状态,包括其在工业生产中的应用和影响。
3.2 对电渣重熔渣的进一步研究展望:展望未来对电渣重熔渣的研究方向,提出可能的改进和应用前景。
通过以上结构,读者可以清晰地了解本文的内容和组织形式,并能够更好地理解和消化文章所要传达的信息。
1.3 目的本文的目的是探讨电渣重熔渣的存在状态。
通过对电渣重熔渣的形成原因和物理性质进行研究分析,旨在深入了解电渣重熔渣在工业生产中的实际应用和存在状态。
2 电渣重熔原理2.1 渣池电渣重熔工艺的核心部分是熔池。
金属从熔池上方进入渣池,然后被加热、熔化、精炼和过热,并且承受振动、搅拌和电化学作用。
因此,形成渣池并使其保持在合适的条件下,显然是很重要的。
渣有如下几方面的作用。
(1)发热元件的作用重熔过程中热量通过焦耳效应产生,也就是通常的电阻发热定律。
因此,应该确保渣阻与供给功率的电压、电流之间的正确平衡。
所用的大多数渣的电阻率在熔炼温度下为0.2.0.ssl-cm ,熔炼温度通常比金属熔化温度高200 -- 3001C。
显然,在该温度下,渣既要呈液态,又要稳定,所以重熔电流、电压、渣池深度和渣电阻率之间的关系很复杂。
好的电渣重熔操作必须把它们调到最佳值。
(2)熔渣对于非金属材料来说是熔剂当金属电极进入到渣池中时,电极端部达到其熔化温度,就会形成金属熔化膜。
当熔化金属与熔渣接触时,熔化的金属在汇聚成熔滴的同时,暴露的非金属夹杂将溶解在渣里。
因此,渣的成分必须能溶解杂质而又不影响其性质,为此,在重熔时必须采取连续调整渣成分的步骤。
(3)渣是电渣重熔工艺的精炼剂重熔过程中的化学反应主要部位是电极端部渣/金界面,这里金属膜条件对于快速反应是最理想的。
(4)涟起保护金属免受污染的作用渣对于反应成分来说,起着传递介质的作用。
由于金属在渣下熔化和凝固,被熔化的金属绝不会与大气接触而被直接氧化,而这种氧化在常规工艺中是不可避免的。
另一方面,由于熔渣可以传递反应物质,如氧和水蒸气,所以使用惰性气体做保护气氛非常必要。
(5)位形成结晶器衬由于结晶器壁温度维持在渣熔点以下,那么熔渣和结晶器壁之间必定有凝固渣壳。
这层渣壳起着结晶器衬的作用,金属锭在衬里形成并凝固,至少在稳定操作条件下,渣壳起着上述作用。
在环形结晶器(短模)情况下,锭表面渣皮很少。
可能存在差异。
为了实现上述作用,渣必须具有某些相当明确的性质。
一般情况下,它的熔化温度应在被熔化金属的熔化温度以下。
操作温度显然高于金属熔点,一般约高200 -- 300℃。
电渣重熔市场发展现状简介电渣重熔是一种将废弃的电渣通过高温高压处理再生利用的工艺,目前在全球范围内得到广泛应用。
本文将对电渣重熔市场的发展现状进行分析和讨论。
1. 市场规模电渣重熔市场在近年来经历了快速增长。
据研究机构统计数据显示,2019年全球电渣重熔市场规模达到XX亿美元,预计到2025年将超过XX亿美元。
这说明电渣重熔市场具有巨大的发展潜力。
2. 市场驱动因素电渣重熔市场的发展受到多个因素的驱动。
2.1 环保需求电渣重熔技术可以有效地处理废弃的电渣,减少对环境的污染。
随着全球环保意识的增强,政府和企业对环保要求的提高,对电渣重熔市场的需求也在不断增长。
2.2 资源回收电渣重熔可以将废弃的电渣回收再利用,实现资源的循环利用。
尤其是对于稀有金属等有限资源的回收,电渣重熔技术具有重要意义。
这也促使电渣重熔市场的快速发展。
2.3 工业发展随着工业领域的发展,产生的废弃电渣数量也在增加。
电渣重熔技术为工业企业提供了一种高效、经济的废渣处理方式。
这对于提高生产效率和降低成本具有重要作用,推动了电渣重熔市场的发展。
3. 市场现状目前,电渣重熔市场呈现以下几个特点:3.1 技术创新随着科技的不断进步,电渣重熔技术也在不断创新。
高温高压处理设备的改进和智能化水平的提升,使得电渣重熔工艺更加高效、稳定。
同时,新型材料的应用也为电渣重熔提供了更多的可能性。
3.2 区域发展不平衡电渣重熔市场在全球范围内呈现区域发展不平衡的现象。
发达国家在电渣重熔技术和设备方面具有明显优势,市场规模较大。
而一些发展中国家则在电渣重熔领域存在技术和设备的瓶颈,市场发展相对较慢。
3.3 产业链协作电渣重熔市场的发展需要产业链各环节的协作。
从废渣收集、运输到处理再利用,各环节的协作对于提高效率、降低成本至关重要。
一些企业通过建立废渣回收网络,形成完整的产业链,推动电渣重熔市场的发展。
4. 发展趋势电渣重熔市场的发展展示出以下几个趋势:4.1 自动化和智能化随着技术的发展,电渣重熔设备将趋向于自动化和智能化。
电渣重熔冶炼技术电渣重熔冶炼技术是一种先进的冶金技术,其主要应用于金属材料的回收和再利用。
该技术利用电弧加热,将废旧金属材料熔化,通过电渣的作用,将杂质分离出来,得到高纯度的金属材料,从而实现资源的有效利用和环境的保护。
一、电渣重熔冶炼技术的原理电渣重熔冶炼技术是利用电弧加热将废旧金属材料熔化,通过电渣的作用,将杂质分离出来,得到高纯度的金属材料。
在电渣重熔冶炼过程中,电极和金属材料之间形成的电弧产生高温,将金属材料熔化。
同时,电极和金属材料之间的电流产生电渣,电渣起到了隔离空气和杂质的作用,使金属材料被分离出来,从而得到高纯度的金属材料。
二、电渣重熔冶炼技术的应用1. 废旧金属材料的回收和再利用废旧金属材料中含有很多有价值的金属元素,如铁、铜、铝等。
这些金属元素可以通过电渣重熔冶炼技术进行回收和再利用,从而实现资源的有效利用和环境的保护。
2. 金属材料的精炼和纯化电渣重熔冶炼技术可以将金属材料中的杂质分离出来,得到高纯度的金属材料。
这一过程可以对金属材料进行精炼和纯化,提高其质量和性能。
3. 金属材料的合金化电渣重熔冶炼技术可以将不同种类的金属材料进行熔合,形成合金材料。
这些合金材料具有更好的性能和应用价值,可以广泛应用于冶金、机械制造、航空航天等领域。
三、电渣重熔冶炼技术的优点1. 能够回收和再利用废旧金属材料,实现资源的有效利用。
2. 能够精炼和纯化金属材料,提高其质量和性能。
3. 能够将不同种类的金属材料进行熔合,形成合金材料,具有更好的性能和应用价值。
4. 能够实现无污染生产,保护环境。
四、电渣重熔冶炼技术的发展趋势随着社会经济的快速发展,金属材料的需求量越来越大。
电渣重熔冶炼技术的应用将会越来越广泛,发展前景十分广阔。
未来,电渣重熔冶炼技术将会更加智能化、自动化,实现无人化生产。
同时,电渣重熔冶炼技术将会与其他领域的技术相结合,形成更加高效、环保、节能的新型冶金技术,为人类的发展和进步做出更大的贡献。
电渣重熔电渣重熔(ESR)电弧渣重熔(ASR)真空电弧重熔(VAR)真空凝壳炉(VSF)真空电弧加热脱⽓精炼炉(VAD)特种冶⾦课程复习思考题1.什么是特种冶⾦? 主要有哪⼏类熔炼⽅法?特种冶⾦也称特种熔炼是泛指转炉、电弧炉、平炉、感应炉等普通熔炼⽅法以外的熔炼⽅法。
分为电渣重熔、真空感应熔炼、真空电弧重熔、电⼦束熔炼、等离⼦熔炼等等2.特种冶⾦主要⽤于⽣产哪些⾦属材料?特种冶⾦主要⽤于制备那些以普通熔炼⽅法不能或难以熔炼的特殊⾦属材料,是⽣产⾼质量特殊钢及超级合⾦、难熔合⾦(W、Mo、Nb、Ta、Re)、活泼⾦属(Ti、V、Zr等)、⾼纯⾦属(如零夹杂钢)及近终形铸件的⼿段。
3. 简要描述电渣重熔的基本原理和特点?电渣重熔的基本原理所谓的电渣重熔(ESR)可以看作是利⽤电加热的熔渣精炼⾦属的⼀种⽅法。
在铜制⽔冷结晶器中加⼊固态或液态炉渣,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供电回路时,便有电流从变压器输出,通过液态熔渣。
由于上述供电回路中,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,从⽽在渣池中产⽣了⼤量的焦⽿热,使其处于⾼温熔融状态。
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,熔化的⾦属聚集成液滴,在重⼒的作⽤下⾦属熔滴从电极端头脱落,穿过渣池进⼊⾦属熔池,由于⽔冷结晶器的强制冷却,液态⾦属逐渐凝固成钢锭,在正常重熔期,电流从电极进⼊渣池后,要通过⾦属熔池和凝固钢锭再由底⽔箱和短⽹返回变压器。
由于电极熔化、⾦属液滴形成、滴落过程中⾦属熔池内的⾦属和炉渣之间要发⽣⼀系列的物理化学反应,从⽽可去除⾦属中有害杂质元素和⾮⾦属夹杂物。
钢锭由上⽽下逐渐凝固,⾦属熔池和渣池就不断向上移动,上升的渣池使结晶器内壁和钢锭之间形成⼀层渣壳,它不仅使钢锭表⾯平滑光洁,⽽且降低了径向导热,有利于⾃下⽽上的顺序结晶,改善了钢锭内部的结晶组织。
电渣重熔的特点1)⾦属的熔化、浇铸和凝固均在⼀个较纯净的环境中实现整个过程始终在液态渣层下进⾏⽽与⼤⽓隔绝,因⽽最⼤限度的减轻了⼤⽓对钢液的污染,减少了钢液的氢、氮的增加量和钢的⼆次氧化,⽽且现在有的电渣重熔在冶炼过程中实⾏⼲燥空⽓的保护,进⼀步减少了增氢的可能性。
电渣重熔原理
电渣重熔是一种利用电流通过熔渣产生的热量进行金属精炼的方法。
其原理如下:
1.金属电极:将待熔炼的金属预先制成电极,电极通常为自耗电极,即金属本身。
2.熔渣层:在电渣重熔过程中,需要在结晶器底部形成一层高度为100-200mm的熔渣层。
这个熔渣层既能导电,又有一定的渣阻。
3.电流通过:将自耗电极插入熔渣层中,接通电源,使电流通过熔渣层。
电流产生的热量使熔渣温度升高。
4.金属熔化与净化:当熔渣温度超过自耗电极的熔点时,自耗电极被熔化。
熔化的金属以液滴形式从电极表面依靠重力穿过渣池。
在这个过程中,熔渣将金属材料中的有害元素及夹杂物吸附(收),实现金属的净化。
5.金属凝固:净化后的金属熔滴在渣池底部汇成熔池,在循环水的强制冷却下凝固,形成铸体本件。
6.控制系统:电渣重熔过程需要对电流、电压、熔渣成分等进行实时监控和调节,以保证熔炼质量。
电渣重熔主要用于获得国防工业、高技术方面的特殊钢或合金。
通过这种方法,可以提高金属的纯度、性能以及铸件的质量。
电渣重熔免费编辑添加义项名
材料
电渣重熔钢(electroslag remelting)是利用电流通过熔渣时产生的电阻热作为热源进行熔炼的方法。
中文名称
电渣重熔
外文名称
electroslag remelting
主要目的
提纯金属
热源
主要目的
其主要目的是提纯金属并获得洁净组织均匀致密的钢
锭。
经电渣重熔的钢,纯度高、含硫低、非金属夹杂物少、
钢锭表面光滑、洁净均匀致密、金相组织和化学成分均匀。
电渣钢的铸态机械性能可达到或超过同钢种锻件的指标。
电
渣钢锭的质量取决于合理的电渣重熔工艺和保证电渣工艺
的设备条件。
主要产品
电渣重熔的产品品种多,应用范围广。
其钢种有:碳素钢、合金结构钢、轴承钢、模具钢、高速钢、不锈钢、耐热钢、超高强度钢、高温合金、精密合金、耐蚀合金、电热合金等400多个钢种。
此外,可用电渣法直接熔铸异形铸件,可以铸代锻,简化生产工序,提高金属的利用率。
主要作用
电渣熔铸工艺从根本上解决了一般铸造工艺的主要矛盾,它综合了电渣重溶-获得高冶金质量的金属和铸造-浇铸异型零件精化毛坯的长处,并具有与普通冶炼的变形金属相近的致密组织以及无各向异性的特点。
与普通锻件相比,电渣熔铸件的各项性能指标完全达到同钢种的变型金属指标,甚至还避免了锻件的一些不足之处。
应用成果
近些年来,电渣熔铸新工艺逐渐引起了国内外工程技术界的重视,许多工业部门在加紧研究和使用电渣熔铸产品。
在发展这项新工艺方面,原苏联、日本和美国的研究成果较多,其次是西德、捷克斯洛伐克、英国、瑞典和法国。
东北大学电冶金研究室在发展电渣熔铸新工艺以及研制使用它的异型件方面取得了以下成果:?
电渣熔铸冷轧辊、阀体、三通管、厚壁中空管、石油裂解炉管、齿轮毛坯、各种模具(包括冲压模具)和柴油机曲轴等。
目前,国外著名的电渣炉制造厂家,如美国的CONSARC、德国的ALD和奥地利的INTECO等公司均采用基于PLC和工控机的2级计算机控制系统,能实现整个重熔过程的设备和工艺的全自动控制。
东北大学从20世纪90年代开始研制以液压传动或滚珠丝杠传动为核心的新型机械设备,以工控机和PLC为硬件,以专家控制为软件的智能化计算控制系统的新一代电渣炉,目前已有近20台设备成功应用于国内的工业生产中,使用效果良好。
把平炉、转炉、电弧炉或感应炉冶炼的钢铸造或锻压成为电极,通过熔渣电阻热进行二次重熔的精炼工艺,英文简称ESR。
美国霍普金斯(R.K.Hopkins)于20世纪40年代首先提出这种精炼方法的原理。
其后苏联和美国相继建立工业生产用的电渣炉。
60年代中期由于航空、航天、电子、原子能等工业的发展,电渣重熔在苏联、西欧、美国获得较快的发展。
生产的品种包括:优质合金钢、高温合金、精密合金、耐蚀合金以及铝、铜、钛、银等有色金属的合金。
1980年世界电渣重熔钢生产能力已超过120万吨。
中国1960年建成第一座电渣炉,其后得到很大发展。
最大的是上海重型机器厂电渣炉,钢锭重达200吨.大连远东工具的电渣重熔钢生产能力已经进入国内领先水平。
电渣重熔技术在军事上早有应用,坦克炮的寿命是衡量一个国家坦克制造水平的重要标志。
以前俄罗斯及中国制造的坦克炮的寿命一般只有100-500发,而西方国家比如说德国的坦克炮采用了电渣重熔、内膛镀铬技术,使其寿命达到了800-1000发,大大提高了军事装备的水平。
当然通过近年来的不断的科技投入,中国的坦克炮技术与西方国家的技术差距已相差不大。
基本过程
在铜制水冷结晶器内盛有熔融的炉渣,自耗电极一端插入熔渣内。
自耗电极、渣池、金属熔池、钢锭、底水箱通过短网导线和变压器形成回路。
在通电过程中,渣池放出焦耳热,将自耗电极端头逐渐熔化,熔融金属汇聚成液滴,穿过渣池,落入结晶器,形成金属熔池,受水冷作用,迅速凝固形成钢锭。
在电极端头液滴形成阶段,以及液滴穿过渣池滴落阶段,钢-渣充分接触,钢中非金属夹杂物为炉渣所吸收。
钢中有害元素(硫、铅、锑、铋、锡)通过钢-渣反应和高温气化比较有效地去除。
液态金属在渣池覆盖下,基本上避免了再氧化。
因为是在铜制水冷结晶器内熔化、精炼、凝固的,这就杜绝了耐火材料对钢的污染。
钢锭凝固前,在它的上端有金属熔池和渣池,起保温和补缩作用,保证钢锭的致密性。
上升的渣池在结晶器内壁上形成一层薄渣壳,不仅使钢锭表面光洁,还起绝缘和隔热作用,使更多的热量向下部传导,有利于钢锭自下而上的定向结晶。
由于以上原因,电渣重熔生产的钢锭的质量和性能得到改进,合金钢的低温、室温和高温下的塑性和冲击韧性增强,钢材使用寿命延长。
技术利弊
电渣重熔的缺点是电耗较高,目前通用的渣料含CaF□较多,在重熔过程中,污染环境,必须设除尘和去氟装置。
主要设备
电渣重熔炉
1980年4月,一台200吨级的大型电渣重熔炉在上海重型机器厂试制成功。
它是中国最大,也是世界上最大的一台电渣重熔炉。
大型电渣炉建设是一项重大工程。
整个工程由副总工程师林宗棠负责领导和组织,北京钢铁学院朱觉教授任顾问,上海重型机器厂和北京钢铁学院共同开发研制。
重熔工艺和车间设计由刘椿林负责;电渣重熔设备由皇甫埏负责设计;高压和低压电气由苏烨和谈家宝负责
设计;土建和公用部分由上海机电设计研究院设计。
从1972年11月起到1974年12月止,刘椿林和北京钢院教师刘海洪带领试验小组在上重厂和有关工厂先后进行了多项试验,以确定电渣炉设备的设计参数、重熔和抽锭工艺参数。
这台三相三摇臂双极串联式的大型电渣炉由三个小机架呈等边三角形布置构成。
每个小机架有一根18米高的立柱。
三根立柱的底部固定在地基上,中部和顶部用曲梁连结,构成电渣炉本体。
在中部曲梁上安放直径2.8米的铜衬钢壳水冷结晶器。
每根立柱的上部通过传动装置装有可以上下运动又能左右旋转的摇臂。
摇臂的一端装有电极夹持机构,可以夹持相互绝缘而串联的两根电极。
三个摇臂共悬挂六根电极。
每两根电极由一台单相变压器供电。
这样六根电极便组成三相双极串联回路。
电极直径为500毫米,每根重约5吨。
结晶器下部有一台带水冷却底板的电动平车,平车载重可达300吨。
平车放在能沿三根立柱上下运动的活动平台上。
重熔开始前,活动平台上升使水冷底板将结晶器下部封住,然后在结晶器内造渣和重熔电极。
六根钢电极同时进行重熔,经过一定时间电极重熔将尽,三个摇臂轮流地换上新的电极,以便熔炼出一个大的电渣锭。
随着钢电极的重熔,结晶器的渣液面便不断上升,达到一定高度后便进行抽锭操作,即在渣液面上涨的同时不断将水冷底板向下缓慢降落,以得到有一定长度和所需吨位的大型电渣锭。
钢锭炼成后,平台下降,钢锭便从结晶器内抽出,电动平车载着钢锭沿着轨道开出炉外。
这台电渣炉有以下特点:双极串联供电,可以减少回路感应,提高电功率因数;采用三相电源,有利于外网络电压平衡;三摇臂轮换电极,用小截面电极重熔大钢锭,有利于控制电极成分偏析;采用抽锭操作,能用短结晶器重熔长的钢锭。
用它重熔钢锭制成的锻件,1982年通过国家鉴定,同意用这台电渣炉为中国第一台核电站--秦山30万千瓦核电站生产安全一级压力容器用钢锭。
接着为核电站的蒸发器和稳压器提供了所需的全部大型电渣锭。
其中最大的两只电渣锭单重分别为205吨和207吨。
后还用这台电渣炉重熔了火电锻件和化工容器用的大型电渣锭。
它生产的大型电渣锭经过国家鉴定,表明电渣钢纯度高,成份均匀,性能良好,韧性特别优良。
从而为中国优质大型锻件的制造开辟了一条新的途径。
什么是电渣重熔?
电渣重熔钢是利用电流通过熔渣时产生的电阻热作为热源进行熔炼的方法。
其主要目的是提纯金属并获得洁净组织均匀致密的钢锭。
经电渣重熔的钢,纯度高、含硫低、非金属夹杂物少、钢锭表面光滑、洁净均匀致密、金相组织和化学成分均匀。
电渣钢的铸态机械性能可达到或超过同钢种锻件的指标。
电渣钢锭的质量取决于合理的电渣重熔工艺和保证电渣工艺的设备条件。
基本过程:
在铜制水冷结晶器内盛有熔融的炉渣,自耗电极一端插入熔渣内。
自耗电极、渣池、金属熔池、钢锭、底水箱通过短网导线和变压器形成回路。
在通电过程中,渣池放出焦耳热,将自耗电极端头逐渐熔化,熔融金属汇聚成液滴,穿过渣池,落入结晶器,形成金属熔池,受水冷作用,迅速凝固形成钢锭。
在电极端头液滴形成阶段,以及液滴穿过渣池滴落阶段,钢-渣充分接触,钢中非金属夹杂物为炉渣所吸收。
钢中有害元素(硫、铅、锑、铋、锡)通过钢-渣反应和高温气化比较有效地去除。
液态金属在渣池覆盖下,基本上避免了再氧化。
因为是在铜制水冷结晶器内熔化、精炼、凝固的,这就杜绝了耐火材料对钢的污染。
钢锭凝固前,在它的上端有金属熔池和渣池,起保温和补缩作用,保证钢锭的致密性。
上升的渣池在结晶器内壁上形成一层薄渣壳,不仅使钢锭表面光洁,还起绝缘和隔热作用,使更多的热量向下部传导,有利于钢锭自下而上的定向结晶。
由于以上原因,电渣重熔生产的钢锭的质量和性能得到改进,合金钢的低温、室温和高温下的塑性和冲击韧性增强,钢材使用寿命延长。