宝钢电渣重熔GCr15工艺优化研究(4)
5 1788 6.0 26.5 17.3 1783 10.7 38.5 41.0
从表 1可以看出，采用中频感应炉单一冶炼工艺生产的试验钢和采用中频感应炉加电渣重熔工艺生产的试验钢抗拉强度处于同一水平，与电渣重熔钢不同的是，前者纵向的强度明显高于横向的强度，纵向的塑性和冲击韧性与电渣重熔钢相差不多，横向塑性和韧性指标则远低于电渣重熔钢，等向性能比电渣重熔钢差。而两种电渣重熔锭型生产的钢材纵、横向机械性能基本相近，但填充比为 0.70 的钢材纵、横向韧性和等向性略好于填充比为 0.45 的钢材。在相同锭型和一定的工艺参数下，填充比大的电渣重熔过程中，熔滴在结晶器内分布面积大，温场较均匀，熔池趋向为“U”型和“浅平”，有利于电渣重熔锭的质量，这可能是填充比大的重熔材性能在某些方面好于填充比小的重熔钢材的原因，下文将继续研究填充比对电耗的影响。
1.5.2 电渣重熔填充比对电耗的影响
表 2是电渣重熔两种不同填充比对应的电耗情况。
表 2 两种填充比对应的电耗情况
序号 锭型/mm 母电极尺寸/mm 填充比 冶炼电压/V 冶炼电流/A 冶炼电耗/(kW•h)•t-1¬
1 — — — — — —
2 Φ280 Φ120 0.45 55 4500 1850
3 Φ280 Φ200 0.70 55 5509 1580
4 Φ320 Φ140 0.45 55 5000 1830
5 Φ320 Φ220 0.70 55 6500 1550
渣池表面热辐射热量与结晶器直径和填充比有如下关系：
( 1)
式中 Pcm——渣池表面热辐射热量，kV•A；
ε——熔渣黑度；
Dk——结晶器直径，m；
Ts——渣池表面温度，℃；
K——填充比。
由式( 1) 可看出，在结晶器直径 Dk不变的情况下，幅射热损失随填充比 K 值的增加而减少。该公式说明了大填充比降低电渣重熔热幅射损失的原理。生产试验表明，相同工艺条件下，填充比由0.45增加到 0.70 和0.80吨钢电耗依次为 1850kW•h、1580kW•h、1450kW•h，可见大填充比降低电渣重熔电耗非常显著。
1.5.3 采用不同渣系对重熔前后钢中硫、磷含量变化及重熔钢质量的影响
采用 CaF2－Al2O3二元渣系和 CaF2－Al2O3－CaO 三元渣系分别对 H13 钢重熔前后钢中硫、磷含量变化情况见表 3。
表 3采用不同渣系 H13 钢重熔前后钢中硫、磷含量的变化%
炉号 渣系 S P
重熔前 重熔后 重熔前 重熔后
1 二元渣系 0.012 0.009 0.020 0.019
三元渣系 0.012 0.005 0.019 0.012
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