(3)中频炉冶炼

用中频感应炉代替 LF 炉。中频感应炉的熔化温度可以达到 1600℃以上，这样 的温度完全可以满足熔化铁合金的要求，而且中频感应炉也可以进行精炼操作。中 频感应炉不需要人工搅拌，可以通过电磁搅拌使钢液的成分、温度均匀分布，但也 会导致钢液剧烈沸腾，甚至出现喷溅的现象，这样也极易造成表层钢液的氧化，因 此需要采用保护渣覆盖的方法进行保护。

(4)真空感应炉和电渣重熔双联法冶炼 真空感应技术是指在真空条件下，借助电磁感应原理使感磁性较好的材料获得

感应电流，达到加热的目的一种技术。当一定频率的电流通过环绕在金属材料周围 的电磁线圈时，变化的电流产生感应磁场，使金属内部产生感应电流，同时产生大 量的热量，使材料被加热。当材料的温度达到或超过材料本身的熔点时，材料将会 融化。真空感应炉就是利用这个原理进行工作的，具有效率高、速度快、节能环保 等特点。

真空感应炉熔炼金属有很多优点：

①感应熔炼一般可以达到 1600℃~1800℃的高温，炉料的熔化速度很快，热效 率很高。

②感应炉的温度是通过控制输入功率来改变的，操作简单安全，生产效率较高。

③感应炉熔炼过程中不需要手动搅拌，电磁搅拌可以方便快速的均匀炉料和钢 液的成分，使炉中钢液温度均匀。

④感应加热不需要电极，可以避免因为电极而带入的一些不必要的杂质与污染 物。

电渣重熔是利用电流通过熔渣时产生的电阻热作为热源进行熔炼的方法，可以 提纯金属。向渣池中通入大容量的电流,电流通过熔渣时产生的大量电阻热作为热 源，令插入渣中的电极棒慢慢融化,从电极端部滴下金属液滴，金属液滴在经过渣 池的过程中经过渣液的清洗后被提纯, 随后在水冷结晶器中凝固成锭。 电渣重熔提纯金属铸锭有很多优点：

①因为渣液的清洗作用，钢锭中的杂质很少，含硫量低；通过控制重熔气氛， 显著减少 O、H 等元素的带入，且电渣重熔本身具有脱氧的作用。

②减少钢锭中的偏析以及疏松等缺陷，得到的产品纯净度很高、成分均匀，钢 锭组织致密；由于不含偏析，合金元素在钢锭中趋于均匀分布，起到弥散强化的效 果；改善钢中碳化物的分布，使钢材具有优异的机械性能。由于化渣、重熔和热封 顶全部过程都是在结晶器内完成的，而结晶器底部又铺放了铸锭切片，所以不会出 现金属液滴被污染的情况。

③重熔钢锭表面光滑，基本不需要再加工；电渣重熔可以进行超大型钢锭的生 产且不会出现偏析严重的情况。而且电渣重熔生产具有很高的灵活性，圆锭、方形 锭或者圆形管材、方形管材都可以生产，小到几克重的金属零件，大到上百吨的大 型铸锭都可以生产。

④电渣重熔设备简单、投资少又易于操作。 下图是常用的电渣重熔示意简图，它是通过电流通过熔渣产生的电阻热熔化自

耗电极，从而进行二次精炼。

1。自耗电极 2。结晶器 3。渣池 4。电极末端

5。金属液滴 6。金属熔池 7。钢锭 8。外接电源 图 1-1 电渣重熔过程简图[3]

最后采用高温均质化处理得到具有良好组织与性能的钢。高温均质化处理就是 扩散退火，也叫均匀化退火，就是将钢锭加热至略低于其固相线的温度，经过长时 间的保温之后，随炉缓慢冷却至室温的一种热处理方式。在这个温度下的长时间的 保温，使钢锭中的成分偏析以及一些碳化物均匀的分散到钢锭中，防止成分偏析导 致的应力集中影响钢的机械性能。此过程时间较长且热能消耗大。 (5)等离子熔融还原直接冶炼文献综述