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安徽工业大学常立忠课题组:不同供电方式对304L不锈钢电渣锭中夹杂物的影响

论论资讯 | 2023-03-01 1热度

Metals

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Effect of Different Power Supply Modes on Inclusion in 304L Stainless Steel Electroslag Ingot

Shi X.; Wang B.; Wang Y.; Chang L.

Published:2023-03-01
DOI:10.3390/met13030457

研究背景

不少社会性话题涉及到钢铁的应用,如建筑、交通、机械等领域。而这些领域的发展对钢铁质量的要求也越来越高。但是,目前在钢铁生产领域中,还存在着一些问题,比如电渣重熔过程中可能会出现一些氧化物电解的情况,导致电渣锭的洁净度下降。因此,有必要对这个问题进行深入研究,以提高钢铁生产的质量水平。

研究内容

为了探究不同电源模式对电渣锭中氧含量和夹杂物的影响,研究者采用自行设计的电渣重熔炉作为实验设备,使用脉冲加热惰性气体熔融-红外吸收法分析氧含量,使用美国ASPEX公司生产的自动扫描电子显微镜分析非金属夹杂物。研究结果表明,无论在50 Hz、低频率或者直流电下,与可熔金属电极相比,电渣锭中的氧含量都会显著增加。在采用DCSP(即可熔金属电极连接到直流电源的阴极), DCRP(即可熔金属电极连接到直流电源的阳极), 2 Hz, 10 Hz和50 Hz电源模式时,电渣锭中的氧含量分别为155.3 ppm,100.4 ppm,75.8 ppm,66.3 ppm和43.2 ppm。随着氧含量的增加,电渣锭中的夹杂物数量也会显著增加,而增加的夹杂物主要是Al2O3夹杂物。无论采用哪种电源模式,夹杂物的最大直径都小于20μm。当使用CaF2-Al2O3熔渣时,Al2O3的电解是导致电渣锭中氧含量增加的直接原因。随着频率的降低,电解趋势增加,氧含量和夹杂物数量也会增加。但是,大部分夹杂物在金属池温度和凝固度降低时会再生,因此其尺寸很小。

研究意义

本研究通过对不同电源模式对电渣锭中氧含量和夹杂物的影响进行了深入研究,明确了电渣重熔过程中氧化物电解会影响电渣锭的洁净度。这一发现对提高钢铁生产的质量水平具有重要意义。此外,研究结果还为电渣重熔过程中的氧化物电解问题提供了新的解决思路,为相关领域的研究提供了参考。

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