傅杰
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陈崇禧
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陈恩普
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王涌
金属学报
在工业性设备上测定不同熔炼条件下电渣重熔过程中渣池内温度分布情况的结果表明,渣池内径向和轴向温度分布不均匀。径向由电极中心至结晶器壁,轴向由金属熔池/渣池界面至渣/气界面,温度逐渐降低。在靠近渣/气界面处,轴向温度变化剧烈。在一定的试验条件下,在电极圆柱表面至结晶器壁的1/2距离处,轴向温度分布可用下式表示: t=1675exp(-1.074/l),(5毫米≤l≤210毫米) 其中:t=渣温,℃;l=距渣/气界面距离,毫米。 轴向温度差大于300℃,渣面温度低于1350℃。 同时发现:渣池内存在着一个“高温区间”,其中温度分布较均匀,温差约为30℃;当结晶器对底水箱不绝缘或电流可以从结晶器壁流向钢锭时,由于渣/气界面温度升高,影响到氧的输入和化学反应物和生成物传递的加速,从而使高温合金中钛烧损值增加。
关键词:
陈崇禧
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王涌
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傅杰
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陈恩普
金属学报
研究A286和V57合金电渣重熔过程中钛烧损时,发现渣中TiO_2浓度较高时,TiO_2是钛烧损的主要氧化剂。与合金中的钛相平衡的渣中低价钛氧化物主要是Ti_3O_5.决定钛烧损速率的主要因素是Ti~(4+)在钢/渣界面层的传质速度。传质速度随渣中TiO_2浓度的增加而增大。降低Ti~(3+)向渣/气界面的扩散速度是减少合金中钛烧损的关键。研究了CaF_2-Al_2O_3-TiO_2渣系中Ti~(4+)在电极/熔渣和金属熔池/熔渣界面在1700±10℃的传质系数与渣中TiO_2含量的关系,测定了Ti~(3+)向渣/气界面的传质系数为2.2×10~(-1)cm/s(1500℃)。
关键词:
陈恩普
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苏肇乾
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傅杰
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王惠
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王迪
金属学报
研究了Ni基高温合金Ni-10Cr-15Co-6W-6Mo-4Al-2Ti真空熔炼过程中Mg挥发动力学。结果表明,真空感应熔炼过程中,当炉内Ar压力保持在100—400mmHg时,合金中Mg挥发速率受Mg在液相边界层中扩散及金属熔池/气相界面挥发反应双重控制,而非受控于气相边界层中Mg的扩散。双重控制时Mg的传质系数为10~(-5)—10~(-2)cm·s~(-2)数量级,而气相边界层中Mg的传质系数为140cm·s~(-1)左右。借助于动力学公式、回归方程及特殊的参数转换,建立了一个简单的Mg挥发数学模型,该模型计算结果与实验室及生产条件下试验数据很好地符合,因此,可通过控制熔炼参数,例如向金属熔池加Mg量,Ar压力,挥发温度及时间等来精确地控制最佳Mg含量。
关键词:
傅杰
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王惠
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王迪
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陈恩普
金属学报
研究了镍基高温合金Ni-10Cr-15Co-6W-6Mo-4Al-2Ti真空电弧重熔过程中自耗电极熔化特征及电极端部不同区域内Mg的分布。发现在电极侧表面存在着一个重熔金属环,Mg在其中分布相当均匀,而在重熔金属液层及液固两相区内Mg分布则不均匀。金属液层厚度随其在电极端部所处位置而异,其平均值为1—1.5mm。分析结果指出,Mg含量从金属液层/气相界面经液固两相区至原始电极区即随距金属液层/气相界面距离δ_1增加而增加。重熔金属环中Mg含量[Mg]_r及熔化金属液外层(δ_1<0.40mm)中Mg含量均低于重熔锭中Mg含量[Mg]_i。在试验条件下,如自耗电极Mg含量以[Mg]_e代表,则[Mg]_(0.15)=0.18[Mg]_e=[Mg]_r;[Mg]_(0.40)=0.30[Mg]_e=[Mg]_i。真空电弧重熔过程中,Mg挥发主要发生于电极端部熔滴形成阶段,流经电极端面的金属液不能全部暴露于真空下,Mg挥发过程受控于Mg原子由原始电极区向金属液层/气相界面迁移的速度。传质系数K_(12)=0.107cm·s~(-1)。重熔锭中Mg含量[Mg]_i=[Mg]_e exp(-K_(12)·A·γ·W~(-1))。显然,可通过控制电极Mg含量[Mg]_e及熔化速率W来实现最佳Mg控制。
关键词:
傅杰
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陈恩普
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陈崇禧
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王涌
金属学报
本文探讨了渣面温度对高温合金电渣重熔过程中Al,Ti控制的影响及金属熔池/渣池界面温度分布与锭表面质量的关系。 当结晶器对底水箱不绝缘时,渣面温度较高,熔炼后期氧从大气向渣中转移速度v_(s-g)~(O_2)比绝缘时大2—3倍;熔炼前期增Al倾向比绝缘时大。炉口电压增加,渣面温度升高,Ti烧损量加大。试验条件下,电压增加1V,Ti烧损量约增加0.03％。 金属熔池/渣池界面温度分布可用公式t=ae~(B/d) (B<0)来描述,它对电渣重熔锭表面质量具有决定性影响。文中提出了确定这一分布的方法。锭表面质量可用重熔过程中渣皮厚度的变化来衡量。渣皮厚度δ=B/(1nt_l-1na)。渣池内电流密度分布及结晶器壁附近的热传导条件、渣的液相线温度以及所有影响“高温区间”温度的因素的变化均可导致锭表面质量的改变。
关键词:
傅杰
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陈恩普
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朱觉
金属学报
借助于声音和电流电压的示波照象及模拟试验,研究了电渣重熔过程中电极金属熔滴过渡的特征。发现稳定的电渣重熔过程并非无弧过程,伴随着熔滴的周期断落,产生周期的渣池中电弧放电。提高工作电压或增加CaF_2-Al_2O_3渣系中Al_2O3的含量导致电弧放电强度加大。指出:电弧放电的机械效应及电动力的综合作用引起熔滴分散。
关键词:
