隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，對鋼中夾雜物含量和類型、氣體含量、組織均勻性等要求越來越高。國外大量使用預(yù)熔渣進(jìn)行電渣重熔生產(chǎn)（尤其是高溫合金、精密合金等高端材料），而國內(nèi)電渣冶金企業(yè)由于對預(yù)熔渣的認(rèn)識不足，用量較少。
預(yù)熔渣有效防止增氫、增氧
電渣重熔用渣的主要成分為CaF2、CaO、MgO、Al2O3、SiO2、TiO2等，所使用的工業(yè)原料為螢石、石灰、鎂砂、工業(yè)氧化鋁、石英砂、鈦白粉等；其中的一些工業(yè)原料容易和空氣中的水分發(fā)生反應(yīng)而形成含氫化合物，在電渣重熔過程中易引起鋼錠增氫、增氧。為去除渣料中所含水分，通常會(huì)對渣料進(jìn)行烘烤，但這一過程往往是個(gè)可逆過程，經(jīng)過烘烤后的渣料在大氣中仍然能夠吸收空氣中的水分而含有含氫化合物，而預(yù)熔渣經(jīng)過精煉以后已形成了低熔點(diǎn)的化合物，基本不存在單質(zhì)組元，因而在大氣中的吸潮性能大大降低。
新渣料經(jīng)過烘烤后，在大氣條件下存放仍然會(huì)吸收空氣中的水分而增重，雖然提高烘烤溫度可降低增重速率，但效果有限。而預(yù)熔渣在大氣條件下存放，其增重率很小，有利于對鋼中氣體含量的控制。另外，隨著新渣料中易水化組元含量的增加，其吸潮增重的趨勢加劇，因此在使用新渣料進(jìn)行電渣重熔時(shí)，渣料須進(jìn)行嚴(yán)格的密封處理。
實(shí)驗(yàn)表明，與采用新渣料相比，采用預(yù)熔渣重熔鋼錠的表面質(zhì)量較好，鋼錠底部積渣較少，起弧化渣供電穩(wěn)定；由于預(yù)熔渣已形成一種低熔點(diǎn)的化合物，因此起弧造渣快，可大幅度降低重熔電耗，不會(huì)出現(xiàn)新渣化渣過程中的崩渣現(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)室條件下分別采用新渣料和預(yù)熔渣在大氣和保護(hù)氣氛下進(jìn)行電渣重熔（渣料在800℃條件下烘烤4小時(shí)之后使用），重熔初始階段鋼中氫含量最高，這時(shí)鋼中氫含量主要受自耗電極中原始?xì)浜?、大氣中水汽分壓、渣料中含氫化合物、渣量以及設(shè)備表面結(jié)露等因素影響，其中渣料的狀態(tài)（即新渣料還是預(yù)熔渣）對鋼中初始?xì)浜坑绊懽畲?。而保護(hù)氣氛對鋼中氫含量也有重要的影響，保護(hù)氣氛下可以降低正常重熔期鋼中氫含量，但對重熔初期鋼中氫含量影響較小。 工業(yè)應(yīng)用獲得成功
預(yù)熔渣在生產(chǎn)過程中，成分、氣體含量及渣中雜質(zhì)元素的精確控制是影響預(yù)熔渣產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素，其生產(chǎn)難度較大。東北大學(xué)攻克了預(yù)熔渣生產(chǎn)的各種難題，采用電熔法成功開發(fā)出質(zhì)量合格的各種類型預(yù)熔渣，其生產(chǎn)過程如圖1所示，圖2是預(yù)熔渣成品。
渣中各主要組元的成分波動(dòng)較小，水分含量極低，對于容易引起鋼錠質(zhì)量問題的FeO、P、S及Bi、Pb、Cu等雜質(zhì)含量進(jìn)行了嚴(yán)格控制，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。目前，所生產(chǎn)的預(yù)熔渣已經(jīng)在南鋼、太鋼、撫順特鋼、四川豐元特鋼等多家企業(yè)得行了應(yīng)用。實(shí)踐證明，使用預(yù)熔渣后，噸鋼電耗降低100千瓦時(shí)~200千瓦時(shí)，鋼錠成材率提高3%以上。此外，鋼錠探傷合格率大幅度提高，鋼錠表面質(zhì)量，尤其是下部表面質(zhì)量大為改善。此外，由于使用預(yù)熔渣后鋼中氫含量降低，可適當(dāng)縮短鋼錠擴(kuò)氫退火時(shí)間，降低能耗，節(jié)約生產(chǎn)成本，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期。
電渣重熔采用預(yù)熔渣或?qū)⒊哨厔?/p>
爐渣是電渣生產(chǎn)中必不可少的重要原料，所使用的渣料質(zhì)量將直接影響到最終的產(chǎn)品質(zhì)量。從國內(nèi)外的發(fā)展過程來看，電渣生產(chǎn)中使用預(yù)熔渣是未來電渣冶金發(fā)展的必然趨勢之一。 穩(wěn)定的爐渣成分和重量可保障生產(chǎn)的穩(wěn)定性、重現(xiàn)性，避免出現(xiàn)配渣料成分不穩(wěn)定的情況。采用預(yù)熔渣，起弧化渣容易，造渣時(shí)間短，鋼錠底部質(zhì)量好，收得率高；可大幅度簡化、甚至取消渣料烘烤，降低渣料烘烤電耗；渣中水分含量極低，可有效防止重熔過程的大量增氫，防止化渣時(shí)崩渣，保障操作安全性。同時(shí)，預(yù)熔渣采用顆粒狀渣料，粉塵少、環(huán)境污染小，特別是對機(jī)械設(shè)備傳動(dòng)部件的磨損小。
(來源：鋼鐵產(chǎn)業(yè))
