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电渣重熔，Electro-slag Remelting，简称ESR，是当今世界上采用最广泛的二次精炼冶金技术，主要用于特殊钢和合金生产。 基本原理 如下图所示，通电后，电流通过液态熔渣产生电阻热，自耗电极（初始熔炼铸锻钢锭）在熔融渣池电阻热的作用下熔化成液滴，钢液在重力作用下通过渣池，在渣池下方形成浅平金属熔池，而后在水冷结晶器的强制冷却作用下逐渐凝固（金属熔池和渣池不断向上移动），形成质量优良的电渣锭。
渣池熔渣主要成分为CaO、CaF2、Al2O3、MgO、SiO2等，通常整体为碱性，在高温下有一定电导率。 与平炉、转炉、电弧炉或感应炉冶炼等初始炼钢方法相比，电渣重熔的优点主要归功于渣池。
首先，钢液与熔渣之间发生一系列的物理和化学反应，可去除有害杂质元素（尤其是除硫）和非金属夹杂物。 其次，由于电极的熔化和熔融金属的结晶是同时进行的，在钢锭逐渐凝固的过程中，上端始终有液态金属熔池和发热的渣池，既保温又有足够的液态金属填充凝固过程中因收缩而产生的缩孔，可以有效地消除一般钢锭常见的疏松和缩孔。同时金属液中的气体和夹杂物也易于上浮，所以钢锭的组织致密、均匀。 同时，钢锭由下而上逐渐凝固，渣池和金属熔池不断向上移动，上升的渣池使结晶器内壁和钢锭之间形成一层渣壳，它不仅使钢锭表面平滑光洁，而且降低了径向导热，有利于自下而上的顺序结晶，改善了钢锭内部的结晶组织。顺序结晶大大降低了传统浇铸法大量钢液同时凝固导致的偏析。 而且电渣重熔整个过程始终在液态渣层下进行，与大气隔绝，最大限度减轻了大气对钢液的污染，减少了钢液的氢、氮的增加量和二次氧化。 由于在初炼的基础上进一步提纯了钢并且改善了钢锭的结晶组织，电渣重熔广泛应用于特钢生产，如碳素钢、合金结构钢、轴承钢、模具钢、不锈钢、耐热钢、高强度钢、高温合金、精密合金、耐蚀合金、电热合金等，可生产400多个钢种。 我国电渣重熔起于1958年，差不多与美欧同时起步，发展至今，目前处于世界领先水平。另外由于投资额不大（在五千万以下），我国上电渣炉的小炼钢厂非常多。 |
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