电渣重熔炉供电方式的不足
电渣重熔炉通常采用交流工频电源供电,主要有单相单较电源、单相双较电源等供电形式。单相单较电源适用于中小功率的电渣重熔炉 ,单相电源经变压器降ya后供电给电渣重熔炉。这种供电方式虽结构简单,价格低廉,但其感抗损耗大,供电效率低,且三相用电严重不平衡。
为了减小电渣重熔炉三相不平衡用电对电网的影响,目前常用的解决方法是采用晶闸管低频电源供电的方式。三相电网电压经过变压器降ya后,利用晶闸管将三相工频电变成单相低频电源,电网三相用电完全平衡,但这种供电方式也存在许多不足:(1)随着电源频率的降低,电磁搅拌力增加,熔融状态的渣液被搅拌到钢水中,渣池中的部分氧化物发生电解反应导致钢锭中的氧含量和杂质含量上升。(2)电极电流中含有大量高次谐波,严重影响了钢锭质量。(3)晶闸管串联在变压器低压侧,工作压降约为 1V,其发热损耗较大。变压器还会产生大量谐波,其涡流效应和集肤效应导致变压器损耗增加。(4)由于电渣重熔炉短网及晶闸管移相的双重影响,晶闸管低频电源的功率因数较低,只有 0.5~0.7。(5)电网三相用电虽然平衡了,但晶闸管的使用在电网中产生了大量谐波电流,其中低谐波较多,易导致电网产生低振荡。
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结构电渣炉冶金的应用
电渣冶金具有以下优越性:(1)性能的优越性:电渣产品金属纯净,结构致密,成分均匀,表面光洁。产品使用性能优异。如GCr15电渣钢制成轴承寿命是电炉钢轴承的3.35倍。(2)生产的灵活性:电渣冶金不仅可生产圆锭、方锭、扁锭,而且能生产圆管、椭圆管、偏心管、方形管及异形铸件,实现毛坯精化。所熔铸的异形铸件从几克重的金属假牙到150t的水泥回转窑炉圈。
(3)工艺的稳定性:质量与性能的再现性高。可将电炉母炉号为一批抽检。(4)经济上的合理性:设备简单、操作方便、生产费用低于真空电弧重熔,金属成材率高,对**级合金、高合金及大钢锭而言,提高成材率,其效益足以抵消生产成本。(5)过程的可控:过程控制参量较少,目标参量易达到,便于自动化。对产品微量化学成分、夹杂物的形态及性质、晶粒尺寸、结晶方向、显微偏析、碳化物颗粒度及结构等都能予以控制。
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电渣冶金炉的发展前景
(1) 电渣冶金的产品组织致密、成分均匀、表面光洁、使用性能优异以及具有生产灵活、工艺稳定、过程可控、经济合理等优点,是生产优质合金钢及**级合金的主要手段之一,成为精细冶金的重要分支。
(2) 目前电渣冶金处于酝酿新突破的阶段,真空电渣重熔、高压电渣重熔及电渣热封**是技术的突破点。
(3) 可推断电渣冶金在制备大型毛坯、**级合金、优质工模具钢、双相不锈钢及含N**高强度钢仍处于垄断地位。
(4) 电渣冶金发展的重要前途是电渣技术走出单一结晶器并与钢铁冶金流程相结合成在线工序,成为冶炼、精炼及连铸的一个环节。