抽錠電渣重熔718塑料模具鋼板坯錠的新工藝

塑料模具鋼通常在200～300℃、腐蝕氣體環境和較大的機械負荷下工作，要求塑料模具鋼具有較高的硬度、耐蝕性、耐磨性和一定的鏡面拋光性能。國內外普遍採用電渣重熔改善模具鋼的純凈度、緻密度和成分均勻性，以提高塑料模具的性能。但電渣重熔生產大模塊坯料時，由於熔速變大導致熔池加深、枝晶間距增大，鋼錠的疏鬆和偏析等缺陷也隨之加重，即使多次鐓拔也難以徹底消除，嚴重影響大模具的質量和使用壽命。大直徑電渣錠產生疏鬆和凝固偏析的直接原因是單電極重熔過程中渣池中高溫區在電極正下方且靠近金屬熔池，致使熔池的深度、兩相區的寬度和鋼錠的局部凝固時間增大，為此開發了雙極串聯抽錠電渣重熔製備模具鋼板坯錠的新工藝，旨在通過減小熔池深度控制電渣錠疏鬆和凝固偏析。

雙極串聯抽錠電渣重熔板坯錠的過程為：在T型水冷結晶器中加入液態爐渣，當自耗電極、爐渣、自耗電極通過短網與變壓器形成供電迴路時，由於熔渣電阻較大將會產生大量的熱量，將金屬電極熔化；金屬液滴從電極端部滴落，穿過渣池匯聚於金屬熔池，在水冷結晶器的強製冷卻下逐漸凝固形成鋼錠；當金屬液位檢測裝置檢測到熔池液面後，開始抽錠，電極逐漸下降熔化，鋼錠被連續地拉出結晶器。

電極為1950mm×150mm×4400mm的塑料模具鋼718連鑄坯，化學成分（質量分數，%）為：C0.352，Mn0.89，Si0.51，P0.013，S0.013，Mo0.44，Cr1.74，Cu0.1，Ni1.04。

試驗採用的渣系成分為(%)：CaF248，CaO16，MgO2，Al2O326，SiO28，熔點是1320℃。鋼錠尺寸為2000mm×320mm×4000mm，鋼錠質量為20t，平均電耗1220kW?h/t。試驗結果表明：

（1）單電極電渣重熔時渣池中高溫區在電極下方，且靠近渣金界面；雙極串聯電渣重熔時渣池中的高溫區主要集中在兩電極中間，相對遠離渣金界面，有利於減小熔池深度。

（2）新工藝生產的電渣板坯錠成分、低倍等質量顯著提高，表明通過採用雙極串聯抽錠重熔和改變鋼錠截面形狀等措施，改變渣池和鋼錠內部溫度場分布，使得金屬熔池深度和體積明顯減小，為提高鋼錠凝固質量創造了良好的凝固條件。

（3）與電渣重熔等截面圓錠相比較，新工藝條件下電極熔化速度增加了近2倍，電耗也低於國內平均水平。

編輯：艾纓東

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