不同熔炼方法的技术经济指标工艺过程及冶金质量对比-2013.4.21.doc

不同熔炼方法的技术经济指标、工艺过程及冶金质量对比 不同熔炼方法的技术经济指标及工艺过程对比 熔炼方法 比较内容 真空感应熔炼 VIM( ESR (电渣重熔） VAR (真空电弧重熔) EBR (真空电子束重熔) EBM (电子束熔炼) PAR (等离子电弧重熔) 能源(热源) 感应加热 熔渣电阻热 自由电弧 电子束 电子束 等离子弧（体） 电源 交流 交流(直流) 直流 直流 直流 直流(交流) 设备 真空设备及中 、工频发电机 变压器/ 整流设备 真空设备及 整流设备 真空设备、整流 设备及电子枪 真空设备、整流 设备及电子枪 整流设备 及等离子枪 单位电耗/KW·h·kg-1 0.6 1.0～2.0 0.6～1.0 1.0～2.0 1.0～2.0 1.0～2.0 环 境 真空/ Pa 必须 10-1～105 可负压操作105(惰性气氛) 必须 1～10-1 必须 10-1～10-3 必须 10-1～10-2 气氛可变 (1～3)×104 或105或＞105 气体介质 可控 可控 可控 可控(Ar、H2、N2) 熔渣（精炼） 不可(构造上可能) 必须(专门) 不可 不可 不可 可控 对原材料要求 精料 自耗电极 自耗电极 活泼或难熔金属自耗电极 活泼或难熔金属自耗电极 自耗电极 及碎料 熔化时加合金/温度控制 可能/容易 可能/有时可能 不可/难 不可/难 不可/ 可能/可以 熔池表面温度/℃ 1650～1750 1750 1850 1850 切头率 较大 比 VAR好 良好 比VAR稍好/差 比 VAR好 可能与ESR相同 锭表面质量 较好 好，不须扒皮 差，需扒皮 需扒皮(比ESR差) 差，需扒皮 好(与ESR近似) 金属收得率 较高 高 较低 较低 较低 较高 产品质量 较高 高 高 高 高 高 产品成本 较高 低 较高 高 高 较高 设备投资(费用) 3较高 1低(便宜) 3较高((比PAR大) 4高(比VAR大) 4高 2较高((比ESR大) 不同熔炼方法冶金质量对比 成分 控制 合金成分 容易 取决于母材 取决于母材 取决于母材 取决于母材 取决于母材 活泼元素 容易 较难 容易 容易 容易 容易（可以） 易挥发元素 Mn、N等较难 容易 Mn、N等较难 Mn、N等较难 Mn、N等较难 容易（可以） 纯 洁 度 氧 低 较高(颇有减少) 低(显著减少) 低(减少最多) 低 低（颇有减少） 氢、氮 低 不减少,取决于母材 减少(低) 减少(低) 低 有所减少(低) 非金属夹杂物/氧化物、硫化物 含量高分布 不均匀 含量低分布 均匀/显减、减 含量低分布均 匀/显减、不减 含量低分布均 匀/显减、颇减 含量低分布 均匀 含量低分布 均匀/显减、可能减 硫 取决于母材 低 取决于母材 取决于母材 取决于母材 对脱硫不利 磷 取决于母材 脱P率低 取决于母材 取决于母材 取决于母材 取决于母材 有害金属杂质 低 取决于母材 低 低 低 低 铸 态 组 织 锭表面质量 一般 好 较差 较差 较差 好，渣衣保护可不扒皮 缩孔及切头率 较大 小 表面扒皮 表面扒皮 表面扒皮 小 疏松 一般 低 低 低 低 低 偏析 较大 低 低 低 低 低 二次枝晶间距 大 小 较小 较大 较大 较大 结晶组织/ 凝固过程 普通铸锭 柱状晶发达/ 逐层凝固 柱状晶发达/ 逐层凝固 逐层凝固 自下而上垂直柱状晶 柱状晶发达/ 逐层凝固