热加工行业论坛（）——热加工行业人员的在线技术交流家园。行业技术知识以冶炼、铸造、锻造、焊接、热处理、理化检测等为主，机械加工、电脑设计等为辅。点击标题下方蓝色字“热加工论坛”可免费关注。我们将为您提供铸造、锻造、热处理、焊接等延伸知识。

摘要：在1t锭012A1模具钢电渣重熔工艺优化试验中，在保证重熔钢锭质量的前提下，55%CaF2-30%AL2O3-5%CaO-5%MgO四元渣系填充比为0.48时，比填充比0.2时电耗降低43.5%，比70%CaF2-30%AL2O3二元渣系时电耗降低0.48%29%。

实验步骤

过去采用空心钢双实心锭铸造重熔电极，所用渣为二元渣系（70%CaF2、30%AL2O3），生产11炉电渣钢平均电耗达2130kwh。渣比电阻率高可降低重熔电耗的理论。采用1t锭设备，在电气参数不变的情况下，进行了填充比和渣系的筛选试验。试验炉数为15炉，结果见表1。

从表1中可以看出，当填充比提高到0.48时，平均吨钢电耗下降905千瓦时，由于比电阻较高的渣系能加快重熔速度，影响夹杂物的去除。因此，四元渣系中回渣比例提高到50%。

品质状况分析

对表1中6个方案生产的电渣钢的化学成分分别进行分析，如表2所示。表2中试样编号1至6分别为表1中原无防渣方案至防渣方案5的试样。

Al的化学成分符合企业标准Q/JGGP(K)44-97的规定，规定范围为0.35%~0.70%，其余成分符合国家标准GB1299-2000的规定。非金属夹杂物、低倍等指标均符合国家标准GB1299-2000的规定从表2可以看出，除Al外，其他成分均能很好地满足标准要求。检测结果表明，非金属夹杂物和低倍组织完全不受影响。

虽然提高填充率和渣电阻率可以大大降低重熔电耗，但012A1模具钢的主要成分Al却明显下降，甚至低于规范的下限。这是因为熔炼速度加快后，渣中的SiO2被氧化。速度的提高使得电渣锭中的[Al]降低。因此必须改进工艺。

工艺改进

由于炉渣中的Al与电渣锭中的Al成正比，提高炉渣中的Al可以改善钢中低Al的情况，试验开始时，向炉渣体系中添加5%纯铝粉，结果表明，电渣锭中炉渣中的Al并没有明显增加。根据电渣重熔原理，在电渣重熔初期，炉渣本身的电阻热以及重熔过程中的剧烈反应，会造成铝的大量烧损，因此，向炉渣体系中添加铝粉不能只与重熔过程同步添加。以填充比0.48计算，1t锭结晶器平均3.2小时熔化并浇铸1根电渣锭。 同样的间隔时间等于加入量（总量除以加入量），关键在于加入的总量、间隔时间和每次加入所需时间，经正交试验得出最佳铝粉总加入量为2500kg，加入间隔时间为25分钟，每次加入所需时间为5分钟左右。

从生产的200批次012A1中随机抽取100批次对[A1]进行统计分析，结果显示[A1]的分布接近于正态分布（图1），从均值和方差可以看出本工艺控制[A1]过程比较稳定，质量水平比较理想。

生产工序分析：（1）重熔电耗：2001年生产012A1电渣钢200炉平均电耗为1247千瓦时，比表1平均电耗增加122千瓦时，但比筛选试验前减少883千瓦时，减少了（2）工序能力分析：由于012A1电渣钢生产的关键在于铝含量的控制，因此，生产工序能力应以A1的控制为基础来计算。

按照国际标准IS08528，由于1.33>Cpk≥1.0，表明生产工序能力和技术管理不符合国际要求。

综上所述

（1）提高填充比至0.48，并采用抗性更强的四元渣系，可以明显降低重熔电耗。

（2）重熔过程中，共计同时加入纯铝粉2500kg，每隔25分钟加入一次（每次加入约277kg），加入时间约5分钟，这样可避免因填充率增加、渣阻率升高，而导致产品尺寸过大而出现[A1]接近或低于规范下限的质量现象。

（3）工艺技术的进步使重熔过程[A1]控制更加稳定，质量水平更加理想。但生产工艺能力尚不符合国际标准IS08528的要求，需加快设备改造，提高技术管理水平。