电渣重熔过程电源频率对电渣锭洁净度的影响

作者：常立忠; 苏云龙; 张龙飞; 朱春丽; 徐涛; 施晓芳^*

来源：钢铁, 2022, 57(07): 43-53.

DOI：10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20210735

• 电渣重熔
• 低频
• 氧
• 不锈钢
• 轴承钢

电渣重熔采用低频供电可以提高功率因数、降低电耗，并实现电力系统的三相平衡。然而，其对电渣锭冶金质量特别是洁净度的影响还缺乏足够的数据支撑。为了研究电源频率特别是低频操作对电渣重熔锭洁净度的影响，采用实验室小型低频电渣重熔炉，以304奥氏体不锈钢、GCr15轴承钢为研究对象，详细分析了不同的电源频率对电渣锭化学成分、气体含量、夹杂物分布的影响规律。研究结果发现，与工频电渣重熔相比，不论是不锈钢还是轴承钢，当采用低频电源(2、1、0.4、0.1 Hz)电渣重熔后(在其他工艺参数如渣系、渣量、电流、电压、气氛等完全相同的情况下),电渣锭中的氧质量分数(0.010%～0.013%)大幅增加，对氮含量影响很小。电渣锭中的铝含量明显增加，而其他化学成分变化很小。与此相对应，低频电渣重熔锭的夹杂物数量也明显增加，且增加的夹杂物主要以氧化铝为主，但是夹杂物主要以小于10μm的细小夹杂为主，大颗粒夹杂物略有增加，但是数量较少。氧含量增加的主要原因是低频电源的直流倾向增大，使重熔渣池中的氧化铝发生了电解(30%Al_2O_3+70%CaF_2渣系),在钢中氧含量增大的同时，铝含量也明显增加；氧化铝电解形成的铝和氧进入金属熔池造成电渣锭全氧含量增加。氧和铝随着金属熔池的降温及凝固形成氧化铝夹杂残留在电渣锭中。工业生产过程中低频电源的直流电解效应还有待进一步分析。

• 单位
  安徽富凯特材有限公司; 安徽工业大学