
電渣冶煉原理
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- 發布時間:2020-01-10 15:06
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【概要(yao)描述】電(dian)渣(zha)(zha)冶(ye)金是(shi)(shi)生產(chan)特(te)(te)(te)殊(shu)鋼和(he)(he)高(gao)溫合金的(de)(de)(de)(de)重要(yao)方法。電(dian)渣(zha)(zha)冶(ye)金憑借其諸多(duo)的(de)(de)(de)(de)優點,如所冶(ye)煉的(de)(de)(de)(de)金屬(shu)性(xing)(xing)能(neng)的(de)(de)(de)(de)優異性(xing)(xing)(包括純凈度(du)高(gao)、組織致(zhi)(zhi)密、成(cheng)分(fen)均勻、表面(mian)光(guang)潔(jie))、經濟(ji)的(de)(de)(de)(de)合理(li)性(xing)(xing)(設(she)備簡單、操(cao)作(zuo)方便、生產(chan)費用低于(yu)真空(kong)電(dian)弧重熔(rong)、金屬(shu)成(cheng)材(cai)率高(gao))以及工藝的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)、靈活性(xing)(xing)和(he)(he)可控性(xing)(xing),所以世界各(ge)國(guo)(guo)都致(zhi)(zhi)力于(yu)開(kai)發(fa)(fa)(fa)(fa)、研(yan)究和(he)(he)發(fa)(fa)(fa)(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)該技術。雖(sui)然經過一段衰減期(qi),但(dan)隨著(zhu)各(ge)個國(guo)(guo)家國(guo)(guo)防(fang)及高(gao)新(xin)(xin)技術領(ling)域對特(te)(te)(te)殊(shu)要(yao)求(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)高(gao)性(xing)(xing)能(neng)鋼材(cai)的(de)(de)(de)(de)需(xu)求(qiu)(qiu),近幾年(nian)來(lai)這項技術又開(kai)始(shi)受到熱捧,并(bing)開(kai)始(shi)迅速(su)發(fa)(fa)(fa)(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)起(qi)來(lai)。特(te)(te)(te)別是(shi)(shi)中國(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)高(gao)速(su)發(fa)(fa)(fa)(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)和(he)(he)國(guo)(guo)防(fang)現代(dai)化的(de)(de)(de)(de)需(xu)求(qiu)(qiu),對特(te)(te)(te)殊(shu)需(xu)求(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)高(gao)質量鋼材(cai)更加(jia)強(qiang)(qiang)烈,如航(hang)母(mu)、潛(qian)水艇,大型航(hang)空(kong)發(fa)(fa)(fa)(fa)動機等元(yuan)部件不(bu)能(neng)從國(guo)(guo)外發(fa)(fa)(fa)(fa)達國(guo)(guo)家獲得的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下,急需(xu)自(zi)己研(yan)發(fa)(fa)(fa)(fa)。目前的(de)(de)(de)(de)電(dian)站冶(ye)金已經從一個專利研(yan)發(fa)(fa)(fa)(fa)開(kai)始(shi),發(fa)(fa)(fa)(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)成(cheng)為一門跨行業(ye)、跨專業(ye)的(de)(de)(de)(de)新(xin)(xin)學科,并(bing)開(kai)拓出了不(bu)少新(xin)(xin)分(fen)支(zhi),如電(dian)渣(zha)(zha)重熔(rong)、電(dian)渣(zha)(zha)熔(rong)鑄、電(dian)渣(zha)(zha)轉注、電(dian)渣(zha)(zha)澆注、電(dian)渣(zha)(zha)離心澆鑄、電(dian)渣(zha)(zha)熱封頂、電(dian)渣(zha)(zha)焊接、電(dian)渣(zha)(zha)復合等,但(dan)電(dian)渣(zha)(zha)重熔(rong)技術仍是(shi)(shi)電(dian)渣(zha)(zha)冶(ye)金的(de)(de)(de)(de)主要(yao)分(fen)支(zhi)和(he)(he)核心技術。因此有人(ren)說,電(dian)渣(zha)(zha)冶(ye)金的(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)也許是(shi)(shi)中國(guo)(guo)人(ren)由鋼鐵大國(guo)(guo)走(zou)向鋼鐵強(qiang)(qiang)國(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)橋梁。
電渣冶煉原理
【概要描述】電(dian)(dian)(dian)渣(zha)(zha)(zha)冶金(jin)(jin)(jin)是(shi)生產(chan)特殊(shu)鋼(gang)(gang)(gang)和高(gao)(gao)溫合(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)重(zhong)(zhong)要(yao)(yao)方法。電(dian)(dian)(dian)渣(zha)(zha)(zha)冶金(jin)(jin)(jin)憑借其諸多的(de)(de)(de)(de)優(you)點,如所(suo)冶煉的(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)屬性(xing)(xing)能的(de)(de)(de)(de)優(you)異性(xing)(xing)(包(bao)括(kuo)純凈度高(gao)(gao)、組織致密、成分均勻(yun)、表面光潔)、經(jing)濟的(de)(de)(de)(de)合(he)理性(xing)(xing)(設備簡單、操作方便、生產(chan)費用低于真空電(dian)(dian)(dian)弧重(zhong)(zhong)熔(rong)(rong)、金(jin)(jin)(jin)屬成材率高(gao)(gao))以及工藝的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)、靈活性(xing)(xing)和可控性(xing)(xing),所(suo)以世界各國(guo)都致力于開發(fa)、研究和發(fa)展該技術。雖然經(jing)過一段衰減期,但(dan)隨著各個國(guo)家國(guo)防及高(gao)(gao)新(xin)技術領域對特殊(shu)要(yao)(yao)求的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)性(xing)(xing)能鋼(gang)(gang)(gang)材的(de)(de)(de)(de)需(xu)求,近(jin)幾年來(lai)這項技術又開始受到熱捧,并開始迅速(su)發(fa)展起來(lai)。特別是(shi)中國(guo)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)速(su)發(fa)展和國(guo)防現代(dai)化的(de)(de)(de)(de)需(xu)求,對特殊(shu)需(xu)求的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)質量鋼(gang)(gang)(gang)材更加強(qiang)(qiang)烈,如航(hang)母(mu)、潛水艇,大型航(hang)空發(fa)動機等(deng)元部件不能從國(guo)外發(fa)達國(guo)家獲得的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下,急需(xu)自(zi)己研發(fa)。目前的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)站冶金(jin)(jin)(jin)已(yi)經(jing)從一個專利研發(fa)開始,發(fa)展成為一門(men)跨(kua)行(xing)業(ye)、跨(kua)專業(ye)的(de)(de)(de)(de)新(xin)學(xue)科(ke),并開拓出了不少新(xin)分支,如電(dian)(dian)(dian)渣(zha)(zha)(zha)重(zhong)(zhong)熔(rong)(rong)、電(dian)(dian)(dian)渣(zha)(zha)(zha)熔(rong)(rong)鑄、電(dian)(dian)(dian)渣(zha)(zha)(zha)轉注(zhu)、電(dian)(dian)(dian)渣(zha)(zha)(zha)澆注(zhu)、電(dian)(dian)(dian)渣(zha)(zha)(zha)離心(xin)(xin)澆鑄、電(dian)(dian)(dian)渣(zha)(zha)(zha)熱封頂、電(dian)(dian)(dian)渣(zha)(zha)(zha)焊(han)接、電(dian)(dian)(dian)渣(zha)(zha)(zha)復(fu)合(he)等(deng),但(dan)電(dian)(dian)(dian)渣(zha)(zha)(zha)重(zhong)(zhong)熔(rong)(rong)技術仍是(shi)電(dian)(dian)(dian)渣(zha)(zha)(zha)冶金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)主要(yao)(yao)分支和核心(xin)(xin)技術。因(yin)此(ci)有人說,電(dian)(dian)(dian)渣(zha)(zha)(zha)冶金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)發(fa)展也(ye)許是(shi)中國(guo)人由鋼(gang)(gang)(gang)鐵大國(guo)走向鋼(gang)(gang)(gang)鐵強(qiang)(qiang)國(guo)的(de)(de)(de)(de)橋(qiao)梁。
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電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)渣(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)冶(ye)(ye)金(jin)(jin)是生產特殊鋼和(he)高(gao)溫合金(jin)(jin)的(de)(de)(de)重要(yao)方法。電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)渣(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)冶(ye)(ye)金(jin)(jin)憑借其諸多的(de)(de)(de)優點,如(ru)所冶(ye)(ye)煉(lian)的(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬性能(neng)(neng)的(de)(de)(de)優異(yi)性(包(bao)括純凈度高(gao)、組織致密、成(cheng)分均勻、表(biao)面光潔)、經濟的(de)(de)(de)合理性(設備簡單、操作(zuo)方便、生產費用低于真(zhen)空電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)弧重熔(rong)、金(jin)(jin)屬成(cheng)材(cai)率高(gao))以及(ji)(ji)工藝(yi)的(de)(de)(de)穩定(ding)性、靈活性和(he)可控性,所以世界(jie)各國(guo)(guo)(guo)(guo)都致力于開(kai)(kai)發、研(yan)究和(he)發展(zhan)(zhan)該技(ji)術(shu)。雖然經過(guo)一段衰減(jian)期,但(dan)隨著(zhu)各個(ge)國(guo)(guo)(guo)(guo)家國(guo)(guo)(guo)(guo)防及(ji)(ji)高(gao)新技(ji)術(shu)領域對特殊要(yao)求(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)高(gao)性能(neng)(neng)鋼材(cai)的(de)(de)(de)需(xu)求(qiu)(qiu),近(jin)幾年來這項技(ji)術(shu)又(you)開(kai)(kai)始(shi)受(shou)到熱(re)捧,并開(kai)(kai)始(shi)迅(xun)速發展(zhan)(zhan)起來。特別是中國(guo)(guo)(guo)(guo)的(de)(de)(de)高(gao)速發展(zhan)(zhan)和(he)國(guo)(guo)(guo)(guo)防現代化的(de)(de)(de)需(xu)求(qiu)(qiu),對特殊需(xu)求(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)高(gao)質量鋼材(cai)更加(jia)強烈,如(ru)航母、潛水(shui)艇,大型航空發動機等(deng)元(yuan)部件(jian)不(bu)能(neng)(neng)從(cong)國(guo)(guo)(guo)(guo)外發達國(guo)(guo)(guo)(guo)家獲(huo)得的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia),急需(xu)自己(ji)研(yan)發。目前的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)站冶(ye)(ye)金(jin)(jin)已(yi)經從(cong)一個(ge)專利研(yan)發開(kai)(kai)始(shi),發展(zhan)(zhan)成(cheng)為一門跨行業(ye)、跨專業(ye)的(de)(de)(de)新學科,并開(kai)(kai)拓出了(le)不(bu)少新分支(zhi),如(ru)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)渣(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)重熔(rong)、電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)渣(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)熔(rong)鑄、電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)渣(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)轉注(zhu)、電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)渣(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)澆注(zhu)、電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)渣(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)離(li)心澆鑄、電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)渣(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)熱(re)封頂(ding)、電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)渣(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)焊(han)接、電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)渣(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)復合等(deng),但(dan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)渣(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)重熔(rong)技(ji)術(shu)仍(reng)是電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)渣(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)冶(ye)(ye)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)分支(zhi)和(he)核心技(ji)術(shu)。因此有人說(shuo),電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)渣(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)冶(ye)(ye)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)發展(zhan)(zhan)也許是中國(guo)(guo)(guo)(guo)人由鋼鐵(tie)大國(guo)(guo)(guo)(guo)走向(xiang)鋼鐵(tie)強國(guo)(guo)(guo)(guo)的(de)(de)(de)橋梁(liang)。
雖然電渣冶金的發展以及非常成熟,但與其相關的一些物理化學問題還有待研究。從其冶煉的功能追溯和總結其各個功能的冶煉原理,是自然界“理論-實踐-理論-….”循環的發展規律,從這一規律出發,目前電渣冶金學科的技術理論,發展到第幾個循環已經不重要了,重要的是需要有理論工作者的不斷總結,以利于循環的延續和再循環!電渣冶金的精煉過程夾雜物是如何去除的,硫、氧、氫是如何脫除的?還有待從冶金物理化學原理的角度進行更加系統的研究。
用物(wu)理(li)化學(xue)原(yuan)理(li)對電(dian)(dian)渣(zha)(zha)(zha)過(guo)程夾(jia)雜(za)(za)物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)去除(chu)(chu)(chu)和(he)(he)分(fen)(fen)散機(ji)理(li)、脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)、脫(tuo)(tuo)(tuo)氧及(ji)脫(tuo)(tuo)(tuo)氫(qing)(qing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱力(li)學(xue)進(jin)(jin)行了研(yan)究(jiu)。通(tong)過(guo)分(fen)(fen)析電(dian)(dian)渣(zha)(zha)(zha)冶(ye)金(jin)過(guo)程夾(jia)雜(za)(za)物(wu)在(zai)(zai)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)溶(rong)化-液(ye)(ye)膜-熔滴(di)-金(jin)屬(shu)熔池(chi)(chi)形成(cheng)過(guo)程的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)行為及(ji)伴隨(sui)著鋼(gang)(gang)渣(zha)(zha)(zha)間界(jie)面積的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)大小變(bian)(bian)化的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)關系(xi),進(jin)(jin)一步支持了夾(jia)雜(za)(za)物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)去除(chu)(chu)(chu)主要(yao)發(fa)生(sheng)(sheng)在(zai)(zai)母電(dian)(dian)極(ji)(ji)端頭(tou)液(ye)(ye)滴(di)形成(cheng)低落前理(li)論;從夾(jia)雜(za)(za)物(wu)-渣(zha)(zha)(zha)-鋼(gang)(gang)液(ye)(ye)間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)界(jie)面張力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)析,提出(chu)了夾(jia)雜(za)(za)物(wu)去除(chu)(chu)(chu)過(guo)程自(zi)由(you)(you)能變(bian)(bian)化的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)關系(xi)式(shi)。將電(dian)(dian)渣(zha)(zha)(zha)冶(ye)金(jin)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)過(guo)程分(fen)(fen)為“鋼(gang)(gang)液(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)硫(liu)(liu)進(jin)(jin)入熔渣(zha)(zha)(zha)”和(he)(he)“熔渣(zha)(zha)(zha)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)硫(liu)(liu)進(jin)(jin)入氣(qi)(qi)相(xiang)(xiang)”兩個階段,用熱力(li)學(xue)原(yuan)理(li)分(fen)(fen)別分(fen)(fen)析了這兩個階段影響(xiang)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)因素;推(tui)斷(duan)(duan)多(duo)數硫(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)脫(tuo)(tuo)(tuo)除(chu)(chu)(chu)是在(zai)(zai)自(zi)耗電(dian)(dian)極(ji)(ji)初始溶(rong)化形成(cheng)液(ye)(ye)膜-聚合成(cheng)為液(ye)(ye)滴(di)滴(di)落前的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)階段,這是由(you)(you)于(yu)高溫(wen)和(he)(he)非常大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)單(dan)位(wei)質量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表面積的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)因;利(li)用分(fen)(fen)子理(li)論提出(chu)了熔渣(zha)(zha)(zha)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)所(suo)需的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)自(zi)由(you)(you) CaO 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)計算公(gong)式(shi)。 通(tong)過(guo)研(yan)究(jiu)氧在(zai)(zai)電(dian)(dian)渣(zha)(zha)(zha)過(guo)程的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)為,推(tui)斷(duan)(duan)鋼(gang)(gang)液(ye)(ye)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)溶(rong)解氧的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)脫(tuo)(tuo)(tuo)除(chu)(chu)(chu)發(fa)生(sheng)(sheng)在(zai)(zai)金(jin)屬(shu)熔池(chi)(chi)與熔渣(zha)(zha)(zha)間,提出(chu)有利(li)于(yu)脫(tuo)(tuo)(tuo)氧的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)條件(jian)是渣(zha)(zha)(zha)中低的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de) FeO 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)活度和(he)(he)相(xiang)(xiang)對淺(qian)薄的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)熔池(chi)(chi)。用熱力(li)學(xue)方法研(yan)究(jiu)了電(dian)(dian)渣(zha)(zha)(zha)過(guo)程水蒸(zheng)氣(qi)(qi)中進(jin)(jin)入鋼(gang)(gang)液(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形成(cheng)氫(qing)(qing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)理(li)和(he)(he)不同溫(wen)度、壓強(qiang)下水蒸(zheng)氣(qi)(qi)、氣(qi)(qi)相(xiang)(xiang)中氫(qing)(qing)氣(qi)(qi)與鋼(gang)(gang)液(ye)(ye)平衡溶(rong)解氫(qing)(qing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)濃度間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)關系(xi)。
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