超臨界汽輪機轉(zhuǎn)子是現(xiàn)代艦船和大型發(fā)電站用汽輪機的重要部件。生產(chǎn)超臨界汽輪機轉(zhuǎn)子所用的大型高鉻合金鋼鑄鍛件對質(zhì)量有嚴(yán)格的要求：雜質(zhì)、氣體和夾雜物含量低、化學(xué)成分均勻。然而鋼錠直徑越大,其質(zhì)量控制越困難。電渣重熔以其優(yōu)良的冶金反應(yīng)條件及獨特的凝固結(jié)晶方式,在冶煉大直徑高質(zhì)量鋼錠時,具有其他冶煉方法無法比擬的優(yōu)越性。采用多電極電渣爐重熔大直徑高鉻合金鋼錠時,受設(shè)備條件限制,存在耗電量大、保護氣消耗量大、容易產(chǎn)生縮孔、疏松、孔洞等缺陷以及鋼中氫含量高等問題,不僅導(dǎo)致生產(chǎn)成本高,還嚴(yán)重影響鋼錠的質(zhì)量。因此,本文針對重熔120噸大直徑高鉻合金鋼錠工藝開展了研究。本文以某廠的大型三相雙極串聯(lián)電渣爐為研究對象,研究了熔渣的電導(dǎo)率、13Cr鋼的凝固特性以及電渣重熔過程氫的擴散行為,建立了大型電渣爐保護氣數(shù)學(xué)模型并對電渣重熔工藝優(yōu)化進行了研究,為降低能源和資源消耗、優(yōu)化電渣重熔工藝提供了理論基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上,優(yōu)化設(shè)計了電渣爐保護罩,對控制鋼中氫含量,降低保護氣消耗量,提高鋼錠質(zhì)量具有重要的理論意義及實用價值。本文采用交流四探針法測定了CaF2-Al203-SiO2-CaO四元渣的電導(dǎo)率,結(jié)果表明：渣的電導(dǎo)... 

【文章來源】：東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１電渣重烙基本原理示意圖??

設(shè)備較為復(fù)雜，成本相對較高，并且由于電極與電極、電極與結(jié)晶器之間需要留有適當(dāng)??的安全間隙，影響充填比的提高，導(dǎo)致電耗高于單相大充填比的電渣爐。??１２０噸電渣爐結(jié)構(gòu)如圖１．２所示Ｗ，該電渣爐為Ｈ相Ｈ搖臂雙極串聯(lián)式的電渣爐。該??電渣爐采用雙極串聯(lián)方式供電，與傳統(tǒng)供電方式相比，可Ｗ有效減少回路感應(yīng)，提高電??功率因數(shù)；采用Ｈ相電源供電，有利于外網(wǎng)電壓平衡；Ｈ搖臂輪換電極，可Ｗ最大限度??減小重?zé)掃^程中因更換電極對格煉速度的影響；采用小截面電極重烙大直徑鋼錠，有利??于控制電極的成分偏析。??目前大型電渣爐的生產(chǎn)還存在一些問題有待解決，國際Ｈ大電渣爐公司僅有數(shù)臺百??噸級電渣爐的制造經(jīng)驗，因此大型電渣爐的造價高、制造周期長。由于電極的特殊布局，??百噸級大型Ｈ相雙極串聯(lián)電渣爐的氣體保護罩與電極之間無法采用小型電渣爐所用的??密封方式，因此無法實現(xiàn)真空電渣重烙，而保護氣氛電渣重烙的保護效果也受到非常大??的影響，電渣重烙過程產(chǎn)生的有害氣體和夾雜物的去除仍然是個難題。??；弓??Ｌ一：六南吾而?????圓一????????水冷賊??Ｉ?＊?巧記??［—？?

越大越有利于煉渣對夾雜物的吸附，而格渣與夾雜物的關(guān)系由１．３?（ｂ）中變到圖??１．３?（Ｃ）中的過程又是〇＂＞＾＿３越小越好，而在實際電渣重?zé)掃^程中ｏ？Ｍ＿ｓ基本為一個恒定??值。沃羅諾夫認(rèn)為后一階段夾雜物由半徑Ｒ１溶解到Ｒ２所需時間ｔ為；??ｔ?＝－——２戶，（民＿＿＾?＂Ｊ）??＋?口Ｍ?＋?Ｗｓ—Ｉ?－?口５?Ｗｍ－１?）??式中：Ａ為夾雜物密度；、Ｃｍ＿，分別為鋼與渣、鋼與夾雜物的界面張力；Ｃｍ、??分別為鋼、渣的表面張力；Ｗｓ＿，、Ｗｍ＿，分別為渣與夾雜物、鋼與夾雜物吸附功。而??由公式（１．３），從夾雜物溶解的觀點出發(fā)，仍然是越大約好。??

【參考文獻】：
期刊論文
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