工程科学学报，第38卷，增刊1：155-159,2016年6月 Chinese Journal of Engineering,Vol.38,Suppl.1:155-159,June 2016 DOI:10.13374/j.issn2095-9389.2016.s1.026:http://journals.ustb.edu.cn 电渣重熔过程渣皮组织和成分变化与渣池的关联性 赵俊学)四，葛蓓蕾”，刘诗薇”，唐雯聃”，李小明”，仇圣桃》 1)西安建筑科技大学治金工程学院，西安7100552)钢铁研究总院连铸技术国家工程研究中心，北京100081 ☒通信作者，E-mail:zhaojunxue1962@126.com 摘要电渣重熔过程渣皮存在明显的分层现象.本文对生产过程渣皮进行取样分析，揭示不同位置渣皮分层的组织结构 和成分分布.结合激冷层的生成机制，提出以激冷层成分反映渣池成分的设想.通过同一支电渣锭生产过程不同位置（高 度)渣皮的激冷层成分测定，得到治炼过程渣池成分的变化规律. 关键词电渣重熔：渣皮：渣池：组织：渣成分：物相变化：关联性 分类号TF141 Relation between slag skin and slag pool on structure and composition in ESR process ZHAO Jun-xue,GE Bei-lei,LIU Shi-wei,TANG Wen-dan,LI Xiao-ming,QIU Sheng-tao2) 1)School of Metallurgical Engineering,Xi'an University of Architecture and Technology,Xi'an 710055,China 2)National Engineering and Research Center of Continuous Casting Technology,Central Iron and Steel Research Institute,Beijing 100081,China Corresponding author,E-mail:zhaojunxuel962@126.com ABSTRACT Slag skin formed in electroslag remelting (ESR)is obviously deposited in layers in the thickness direction.In this pa- per,the specimens of slag skin in the production process were taken for experiment and analysis.The detailed microstructure and chemical composition were obtained at different positions.Based on the mechanism of quenching layer formation,it is suggested that the composition of the quenching layer can be used to reflect the composition of the slag pool in the corresponding time.The composi- tion change of the slag pool in ESR process can be speculated by checking the slag skin quenching layer near the mold at different posi- tions (different heights of an ingot). KEY WORDS electroslag remelting:slag skin:slag pool:structure:slag composition;phase change;relevance 在合理的电渣重熔(electroslag remelting,EsR)工象5-，本文进行了进一步的检测与分析，提出以不同 艺制度下，炉渣首先熔化，在结晶器壁形成渣壳、在结 部位激冷层成分反映对应渣池成分的设想，尝试通过 晶器中间形成渣池.随着金属的熔化，渣池和熔池 同一支电渣锭生产过程不同位置（高度）渣皮的激冷 不断上升，先期形成的渣壳会在“热区”上升到对应部 层成分测定，得到治炼过程渣池成分的变化规律，以弥 位时出现部分返熔，之后重新结晶与凝固四 补治炼过程渣池取样困难的问题. 由于冷却强度的不同，渣皮内外存在成分和结构 通过实验研究，揭示渣池和渣皮在电渣治金过程 的差异，即渣皮的分层现象B.部分研究表明-，含 中的成分和结构变化规律，为电渣治炼工艺控制与优 氟渣渣皮内侧（靠近钢锭表面一侧）、外侧（靠近结晶 化提供依据. 器内壁一侧)均以高熔点相为主，少量玻璃相填充在 上述高熔点相之间，而中间层则以低熔点CF,为主 1实验方案 体.对生产中渣皮进行分析检测时，发现一些特殊现 为了全面系统的对比分析，选取电渣重熔采用不 收稿日期：201605-03 基金项目：国家自然科学基金资助项目(51174155)工程科学学报，第 38 卷，增刊 1: 155--159，2016 年 6 月 Chinese Journal of Engineering，Vol． 38，Suppl． 1: 155--159，June 2016 DOI: 10． 13374 /j． issn2095--9389． 2016． s1． 026; http: / /journals． ustb． edu． cn 电渣重熔过程渣皮组织和成分变化与渣池的关联性 赵俊学1) ，葛蓓蕾1) ，刘诗薇1) ，唐雯聃1) ，李小明1) ，仇圣桃2) 1) 西安建筑科技大学冶金工程学院，西安 710055 2) 钢铁研究总院连铸技术国家工程研究中心，北京 100081  通信作者，E-mail: zhaojunxue1962@ 126． com 摘 要 电渣重熔过程渣皮存在明显的分层现象． 本文对生产过程渣皮进行取样分析，揭示不同位置渣皮分层的组织结构 和成分分布． 结合激冷层的生成机制，提出以激冷层成分反映渣池成分的设想． 通过同一支电渣锭生产过程不同位置( 高 度) 渣皮的激冷层成分测定，得到冶炼过程渣池成分的变化规律． 关键词 电渣重熔; 渣皮; 渣池; 组织; 渣成分; 物相变化; 关联性 分类号 TF141 Ｒelation between slag skin and slag pool on structure and composition in ESＲ process ZHAO Jun-xue1)  ，GE Bei-lei1) ，LIU Shi-wei1) ，TANG Wen-dan1) ，LI Xiao-ming1) ，QIU Sheng-tao2) 1) School of Metallurgical Engineering，Xi’an University of Architecture and Technology，Xi’an 710055，China 2) National Engineering and Ｒesearch Center of Continuous Casting Technology，Central Iron and Steel Ｒesearch Institute，Beijing 100081，China  Corresponding author，E-mail: zhaojunxue1962@ 126． com ABSTＲACT Slag skin formed in electroslag remelting ( ESＲ) is obviously deposited in layers in the thickness direction． In this pa￾per，the specimens of slag skin in the production process were taken for experiment and analysis． The detailed microstructure and chemical composition were obtained at different positions． Based on the mechanism of quenching layer formation，it is suggested that the composition of the quenching layer can be used to reflect the composition of the slag pool in the corresponding time． The composi￾tion change of the slag pool in ESＲ process can be speculated by checking the slag skin quenching layer near the mold at different posi￾tions ( different heights of an ingot) ． KEY WOＲDS electroslag remelting; slag skin; slag pool; structure; slag composition; phase change; relevance 收稿日期: 2016--05--03 基金项目: 国家自然科学基金资助项目( 51174155) 在合理的电渣重熔( electroslag remelting，ESＲ) 工 艺制度下，炉渣首先熔化，在结晶器壁形成渣壳、在结 晶器中间形成渣池［1］． 随着金属的熔化，渣池和熔池 不断上升，先期形成的渣壳会在“热区”上升到对应部 位时出现部分返熔，之后重新结晶与凝固［2］． 由于冷却强度的不同，渣皮内外存在成分和结构 的差异，即渣皮的分层现象［3--4］． 部分研究表明［5--7］，含 氟渣渣皮内侧( 靠近钢锭表面一侧) 、外侧( 靠近结晶 器内壁一侧) 均以高熔点相为主，少量玻璃相填充在 上述高熔点相之间，而中间层则以低熔点 CaF2 为主 体． 对生产中渣皮进行分析检测时，发现一些特殊现 象［5--7］，本文进行了进一步的检测与分析，提出以不同 部位激冷层成分反映对应渣池成分的设想，尝试通过 同一支电渣锭生产过程不同位置( 高度) 渣皮的激冷 层成分测定，得到冶炼过程渣池成分的变化规律，以弥 补冶炼过程渣池取样困难的问题． 通过实验研究，揭示渣池和渣皮在电渣冶金过程 中的成分和结构变化规律，为电渣冶炼工艺控制与优 化提供依据． 1 实验方案 为了全面系统的对比分析，选取电渣重熔采用不