电渣重熔1Mn18Cr18N护环钢补缩过程的温度变化规律

doi:10.12068/j.issn.1005-3026.2015.11.015

东北大学学报:自然科学版 ›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (11): 1586-1590.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2015.11.015

电渣重熔1Mn18Cr18N护环钢补缩过程的温度变化规律

朱红春，姜周华，李花兵，李可斌

(东北大学材料与冶金学院，辽宁沈阳110819)

收稿日期:2014-10-13 修回日期:2014-10-13 出版日期:2015-11-15 发布日期:2015-11-10
通讯作者: 朱红春
作者简介:朱红春(1989-)，男，重庆开县人，东北大学博士研究生; 姜周华(1963-)，男，浙江萧山人，东北大学教授，博士生导师.
基金资助:
国家高技术研究重点发展计划项目(2012AA03A502)；国家自然科学基金资助项目(51304041).

Temperature Revolution During Feeding Process in ESR of 1Mn18Cr18N

ZHU Hong-chun， JIANG Zhou-hua， LI Hua-bing， LI Ke-bin

School of Materials & Metallurgy， Northeastern University， Shenyang 110819， China.

Received:2014-10-13 Revised:2014-10-13 Online:2015-11-15 Published:2015-11-10
Contact: JIANG Zhou-hua
About author:-
Supported by:
-

摘要/Abstract

摘要： 以电渣重熔准稳态过程的温度场为初始条件，采用ANSYS与CFX商业软件相结合的方法，研究分析了电渣重熔补缩过程中的温度分布，考察了无补缩操作、直线降流方式和阶梯降流方式三种条件下电渣锭热节的最终位置.结果表明:在无补缩操作条件下，电渣锭热节附近糊状区离渣-金界面的最远距离为162mm，直线降流方式距离为130mm，大阶梯降流方式距离为70mm，而小阶梯降流方式的热节位置几乎保持不变.因此，阶梯降流方式更有利于1Mn18Cr18N护环钢电渣重熔补缩工艺的顺利进行.

关键词: 电渣重熔, 1Mn18Cr18N护环钢, 补缩, 温度场, 数值模拟

Abstract: The temperature field at quasi steady state of electro slag remelting (ESR) was taken as initial condition in the simulation of temperature distribution during ESR in virtue of ANSYS and CFX. Terminal positions of hot spots in the ingot under three feeding conditions (i.e. no feeding， linear current-drop and stair-step current-drop during feeding) were investigated. The results showed that the largest distance of mushy zone around the hot spot were 162mm， 130mm and 70mm away from slag-metal interface， when no feeding， linear current-drop and rapid stair-step current-drop were carried out during ESR feeding process， respectively. The hot spot remained changeless under slow stair-step current-drop. Thus， stair-step current-drop is beneficial for feeding process during ESR of 1Mn18Cr18N.

Key words: ESR(electro slag remelting), 1Mn18Cr18N retaining ring steel, feeding, temperature field, numerical simulation

中图分类号:

TF142

朱红春，姜周华，李花兵，李可斌. 电渣重熔1Mn18Cr18N护环钢补缩过程的温度变化规律[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2015, 36(11): 1586-1590.

ZHU Hong-chun， JIANG Zhou-hua， LI Hua-bing， LI Ke-bin. Temperature Revolution During Feeding Process in ESR of 1Mn18Cr18N[J]. Journal of Northeastern University Natural Science, 2015, 36(11): 1586-1590.

参考文献

[1]Stein G，Wagner M，Hucklenbroich I.P2000—a new austenitic high nitrogen steel for power generating equipment［J］.Materials Science Forum，1999，318(2):167-174.
[2]Viswanathan R.Material of generator retaining ring［J］.Transactions of the ASME，1981，103(3):191-199.
[3]Base S.Test process for manufacturing a Cr-Mo-V rotor shaft［C］//Proceeding of Six International Conference on Special Melting.San Diego:American Vacuum Society，1979:773-779.
[4]向大林，王克武，朱孝渭.Cr18Mn18N护环用钢电渣重熔技术的开发研究［J］.上海金属，1996(4):7-11.(Xiang Da-lin，Wang Ke-wu，Zhu Xiao-wei.Development and application of ESR process for Cr18Mn18N steel used for retaining rings［J］.Shanghai Metals，1996(4):7-11.)
[5]Balachandran G，Bhatia M L，Ballal N B，et al.Processing nickel free high nitrogen austenitic stainless steels through conventional electroslag remelting process［J］.ISIJ International，2000，40(5):478-483.
[6]Tsai W T，Reynders B，Stratmann M，et al.The effect of applied potential on the stress corrosion cracking behavior of high nitrogen steels［J］.Corrosion Science，1993，34(10):1647-1656.
[7]Lach E，Anderson C，Schirm V，et al.Hypervelocity impact into a high strength and ductile steel alloy［J］.International Journal of Impact Engineering，2008，35(12):1625-1630.
[8]Holzgruber W.New ESR-technology for new and improved products［C］//Proceeding of the 7th International Conference on Vacuum Metallurgy.Tokyo，1982:1452-1458.
[9]Katada Y.Development of high nitrogen steel in HIMS［C］//Proceeding of Second International Conference on Advanced Structural Steels.Shanghai，2004:768-771.
[10]姜周华，李花兵，董艳伍，等.电渣重熔高氮钢技术的进展［J］.钢铁研究学报，2006，18(10):1-6.(Jiang Zhou-hua，Li Hua-bing，Dong Yan-wu，et al.Developments of manufacturing high nitrogen steels by electroslag remelting process［J］.Journal of Iron and Steel Research，2006，18(10):1-6.)
[11]陈元元，刘喜海，李宝宽.电渣重熔钢锭凝固过程数学模拟软件［J］.钢铁研究学报，2005，17(6):30-42.(Chen Yuan-yuan，Liu Xi-hai，Li Bao-kuan.Mathematical simulation software for solidification of electroslag remelting ingot［J］.Journal of Iron and Steel Research，2005，17(6):30-42.)
[12]邵青立.直径300mm电渣重熔钢锭的补缩工艺［J］.特殊钢，1999，20(2):50-51.(Shao Li-qing.Filling technology for preventing shrinking of 300 mm round electric slag remelting ingot［J］.Special Steel，1999，20(2):50-51.)
[13]Dilawari A H，Szekely J.Heat transfer and fluid flow phenomena in electroslag refining［J］.Metallurgical Transactions B，1978，9 (1):77-87.
[14]Dilawari A H，Szekely J.A mathematical model of slag and metal flow in the ESR process［J］.Metallurgical Transactions B，1977，8(1):227-236.

[1]	朱庆丰，闫渤，冯志鑫，左玉波. 2195铝合金不同速度热轧过程数值模拟及实验研究[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2023, 44(4): 502-509.
[2]	赵文，孙远，柏谦，夏云朋. 小直径管幕工法横导洞施工现场试验及参数优化[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2023, 44(3): 432-439.
[3]	黄雪驰，李宝宽，刘承军，刘中秋. 低真空对电渣重熔工艺和铸锭质量的影响[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2023, 44(1): 55-62.
[4]	吴飞，李亦能，王梦辉. 陶瓷3D打印挤出光固化辅助成型工艺研究[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2022, 43(9): 1283-1290.
[5]	袁阳，徐涛，周广磊，勒治华. 基于微平面模型和正则化的脆性岩石损伤破裂模拟方法[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2022, 43(8): 1141-1148.
[6]	李雪娇，杨洪英，赵鹤飞，胡红胜. 铝电解槽集气结构的数值模拟研究[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2022, 43(7): 966-972.
[7]	吕超，孙铭赫，殷宏鑫，刘芳. 文丘里热解反应器结构对流场影响的模拟研究[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2022, 43(6): 821-826.
[8]	刘福斌，张海宝，高俊哲，耿鑫. 电渣重熔Inconel 625合金铝钛氧化的热力学分析[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2022, 43(5): 652-659.
[9]	侯端旭，魏德洲，崔宝玉，赵强. 进料体积分数对旋流分离柱分离性能的影响[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2022, 43(5): 718-723.
[10]	黄雪驰，李宝宽，段怡如，刘中秋. 电渣重熔过程钢中氧含量预测及控制[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2022, 43(4): 524-534.
[11]	安龙，张家华，李元辉，韩琳. 急倾斜薄矿脉夹制作用下中深孔爆破模拟与参数优化[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2022, 43(4): 567-574.
[12]	李宝宽，欧海彬，于洋，李孟臻. 钛渣电弧炉中的多物理场和还原反应模型[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2022, 43(2): 206-213.
[13]	郝博，代浩，吕超. 入水角度对高速射弹入水过程的影响[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2022, 43(2): 221-227.
[14]	赵勐，肖明，陈俊涛，左双英. 考虑互层状岩体接触状态的地下洞室围岩稳定分析[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2022, 43(2): 243-250.
[15]	赵永，赵乾百，王述红，李友明. 不同温度场下断层黏滑失稳过程模拟[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2022, 43(10): 1453-1460.

电渣重熔1Mn18Cr18N护环钢补缩过程的温度变化规律

Temperature Revolution During Feeding Process in ESR of 1Mn18Cr18N

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价