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1、电渣重熔过程中大填充比对电耗的影响1降低渣池热幅射损失电渣重熔在很高的温度下进行，最高温度可达1900C，渣面温度也 在 1700 C 左右。热幅射的大小与幅射温度的 4 次方成正比，因此， 热 幅射产生的热损失很大。热幅射的传播还同辐射体面积有关， 面积 越 大热辐射量就越大。大填充比的自耗电极与小填充比的自耗电极比， 面 积较大（见图2）。随着自耗电极断面A的增加，暴露于空气中的渣池 面积随之减小。可见，大填充比电渣重熔由于电极横断面的增大而减 少了渣池暴露引起热幅射的面积，从而降低了热幅射损失。2 减少作用于自耗电极上的电压损失以攀成钢冶炼460 500型锭为例，冶炼电流为8000A 1
2、4000A。在该大电流下，自耗电极本身的电阻也将产生一定的压降。 实测表明，电极压降同钢号和配电制度等因素相关， 在相同配电制度情况下，自耗电极直径越大，其压降就越小。但在实际生产时，不同的电极 直径往往要使用不同的冶炼电流， 电极直径加大，其冶炼电流也随之 加大，结果是电极在单位长度上的压降并没有什么变化。通过对 190、240、290 三种规格自耗电极的测量显示， 单位长度上的压降几乎相等， 平均约为 1. 1W/ m 因此，仅从单位长度的压降值，反映不出大填充 比节 电，但冶炼同种规格的钢锭， 大填充比使用的电极长度比小填充 比使 用的电极短。以攀成钢冶炼 465 型锭为例，使用 qb1
3、75m 电极的冶炼时需用电极 5. 7m 而用 qb275mr 电极时，只需 2. 1m 显然 在整 个冶炼周期，大填充比电极的压降损失要小。对单电极电渣炉， 这种损 耗更为明显与直接。 对双臂交换式电渣炉， 大填充比还可减少 电极交 换时间 .3 大填充比可加大冶炼功率 同电弧炉发展高功率、超高功率降低能耗相似， 加大电渣重熔冶 炼功率同样可以提高冶炼速度，降低电耗。理论上，通过加大冶炼电 压 或冶炼电流都可实现功率增大。 但冶炼电压的加大可能产生以下不 利 影响： 造成冶炼过程的不稳定； 减薄了渣壳厚度，增加了渣池径向热损失 Ps ； 容易造成结晶器旁流，烧结甚至击穿结晶器。 因此，一般采
4、用 加大冶炼电流的方法来增加功率。然而，冶炼功 率并非可以随意加大。如图 3a 所示，对小填充比冶炼工艺，功率的加 大使自耗电极端部埋入深度 h 加大且呈圆锥状，熔液通过锥体尖端滴 入 熔池中心，高温在中部的集中，使熔池深度亠随之加深且呈圆锥状。柱 状晶的生长垂直于固液相界面， 熔池深度的加深使结晶取向趋于水 平，严重影响了铸锭的凝固质量。当采取大填充比冶炼时，由于功率的增大和电流的集肤效应，自耗电极端部呈平面状，埋入深度 h 大幅 缩短，熔滴落点分散，熔池加热面（即上表面）温度均匀化，至使熔池 深度池底部趋于倒梯形（见图3b）。在这种条件下，适当增加冶炼功率 熔池底部仍较平坦，结晶取向趋于竖直。可见大填充比可以在保证铸锭冶金质量的情况下增大冶炼功率。 大功率冶炼降低电耗可 通过缩短冶炼时间实现。兗图:两种充填比的熔池形状（b）大充填比的熔池形状
