真空感应炉结合多级电子束精炼工艺

1968年，由美国阿姆柯公司研制成功的用10t真空感应炉同多级电子束加热装置组成的连续精炼设备，用于冶炼（C+N）≤0.0070%（质量分数）的高纯高铬铁素体不锈钢Cr26Mo1和Cr30Mo2。这是迄今为止生产出碳、氮含量最低的高铬铁素体钢。

真空感应炉-多级电子束连续精炼炉设备示意图见图2-10。

图2-10 真空感应炉-多级电子束连续精炼炉设备示意图

使用纯净原材料在真空感应炉内冶炼出含C=0.020%、N=0.0150%，Cr、Mo等元素的合格的初炼钢液。经流钢槽进入中间包。通过中间包钢液连续缓慢流入多级阶梯式水冷铜舟，铜舟下方用电子束加热。钢液不断流经铜舟并维持在约1700℃，炉内真空度为0.10～0.010Pa。钢液在高温、高真空下呈薄层裸露状态进行精炼。实现深度脱氮、脱氧（含低价氧化物挥发）、脱碳。精炼后的钢液流入流钢槽，然后注入铸锭结晶器中，在真空下凝固成钢锭，冷却后从锭模中取出。整个冶炼过程从装料、冶炼、出钢、精炼、注锭等，全部是在真空下连续进行。

该工艺集真空感应炉和多级电子束精炼炉为一体，依靠高真空度（0.10～0.010Pa）、高温度（约1700℃）和浅熔池裸露钢液等精炼条件，取得了最佳的综合精炼效果。(www.xing528.com)

真空感应炉-多级电子束连续精炼工艺过程中钢液成分的变化列于表2-9。

表2-9 真空感应炉-多级电子束连续精炼工艺过程中钢液成分的变化

从表中数据可知：真空感应炉主要承担降碳和部分脱氧、脱氮任务；电子束精炼主要承担脱氮和部分脱氧任务。钢中含硅量在电子束精炼阶段，由于形成SiO挥发脱氧而发生较大变化。铬、硫由于真空下挥发损失而降低。

真空感应炉-多级电子束连续精炼工艺具有很强的精炼能力、产品质量稳定、碳氮总量低、技术含量高、设备投资大、推广应用难度大。