中镁挥发的数学模型。为准确控制真空熔炼过程中镁变化量和最终镁含量提供了依琳。·· 二、真空电孤重熔过程中镁的挥发机理 1.研究方法：用真空电弧炉重熔山真空感应炉熔炼的GH220电极，电极仅镁含量不同， 其他成分基本不变。重熔后观察电极余尾熔化端部的组织，用岛津AA一650原子吸收光谱分 析各原始电极、电极余尾端部熔化液层和液固两相区、熔化区“突出环”及重熔钢锭（轧材 取样)等部位的镁含量与分布情况。 2.自耗电极端部的金属熔化特征：电极端部在直流电弧作用下，金属呈薄层熔化沿端面 下流，在阴极斑点汇成熔滴，熔滴达一定尺寸后自端部断落经弧隙区过波到金属熔池，在结 晶器中凝固成锭。不更改重熔工艺突然停电，可观察到正常熔炼过程的电极端部形态。本试 验条件下的电极端部如图1所示。因停电时机不同，图1(a)为熔滴刚刚断落，电极端部呈球 冠形。图1(b)为熔谪正在形成，电极端部近于园锥形，锥顶可见熔滴形成迹象。此外，所有 电极端部均作在一个“突出环”，环的外径一般大于电极直径约2毫米（见图1)。 山图2、图3可清楚看出电极端部金属 熔化特征。分为三个明显区域，即原始电极 区、熔化液层和夹在二者之间的过渡区（见 图2)。于电极在耐火材料模中浇注时缓 冷，原始电极区为大柱状晶垂直于电极中 心。停电后的快冷使熔化液层呈细小树枝状 晶垂直于液层表面。过渡区为液固两相区， 一次晶轴比原始电极加宽并增长，但多次轴 数量减少（见图3）。由图4看出，“突出环” b 部位没有液固两相区，说明粘附在电极侧表 图1电极端部形态 面的环形金属液并非电极熔化形成，而是电 —一熔清刚断落 极端部烙化液层在电弧作用下翻上去的。上 b一熔滴正在形成 述熔化特征反映重熔过程的电极内部温度分布。因电弧温度高，做熔化液县和液固两相区 图2电极端部纵低倍照片 较为宽大，达儿毫米。“突出环”区电极温度低 因3电极端部金属培化特征×50 于合金固相线温度，电极未熔化，没有液固两 a—原始电极区b一一液固两相区c一培化液层区 -97-中镁挥 发 的 数学模型 。 为准确控 制真空熔炼 过程 中镁 变 化量 和最 终 镁 含量 提 供 了依据 ‘ 二 、 真空 电孤重熔过程 中镁的挥发机理 研究 方 法 少月真空 电弧 炉 重熔 山真空感 应 炉熔炼的 电极 ， 电极仅 镁 含量 不 同 ， 其他成 分基 本不 变 。 重熔后观察电极 余尾熔 化端 部的 组 织 ， 用 岛津 一 原子 吸 收光谱分 析各原 始 电极 、 电极余 尾端部熔 化液层 和 液 固两 相 区 、 熔化 区 “ 突 出环 ” 及重熔钢 锭 轧材 取样 等部位的 镁 含量 与 分布情况 。 · ‘ 自耗 电极端部的 金属熔化特征 电极端 部在直流 电弧 作用 下 ， 金属呈 薄层 熔 化沿端面 下流 ， 在阴极斑 点汇成 熔滴 ， 熔滴达 一定尺寸后 自端部断 落经弧 隙 区过渡到 金属熔 池 ， 在结 晶器 中凝 固成锭 。 不更 改重熔工艺 突然停 电 ， 可 观察到正常 熔炼过 程的 电极端部 形态 。 本试 验 条 件 下的 电极端部如图 所 示 。 因停 电时 机不 同 ， 图 为熔滴刚 刚断落 ， 电极端 部呈 球 冠 形 。 图 为熔滴正在形成 ， 电极端 部近 于园锥 形 ， 锥 顶可 见熔滴形成迹象 。 此 外 ， 所有 电极端 部均 存在 一个 “ 突 出环 ” ， 环 的 外径 一般 大于电极直径约 毫米 见图 。 由图 咐护执八注偏饭公，呀衡 、 图 可清楚看 出电极端部金 属 熔化特征 。 分 为三个明显 区域 ， 即原始电极 区 、 熔化液 层 和 夹 在二 者之间的过渡 区 见 图 。 由于电极在耐火材料模中浇注时 缓 冷 ， 原始 电极 区 为 大柱状 晶垂直 于 电 极 中 心 。 停 电后 的 快冷 使熔化液层呈 细 小树枝状 晶垂 直 于液层表 面 。 过渡 区 为液 固两 相 区 ， 一次 晶轴 比原始 电极加 宽并增长 ， 但 多次轴 数量减 少 见 图 。 由图 看 出 ， “ 突 出环” 部位没 有液 固两 相 区 ， 说明粘附在 电极侧表 面的环 形金属 液 并非 电极熔 化形成 ， 而是 电 极端部熔化液 层 在 电弧 作 用 下翻上 去 的 。 上 毅 图 电 极端 部 形态 － 熔 摘 刚 断 落 － 熔 滴 正 在 形 成 轰熔化 特征 反映 ” 重熔过 程的 电极 内部温 度分 布 。 因电弧 温 度高 ， 故熔化液层和 液 司两 相区 、热 毓委 砰 次 图 电 极 端 部 纵 低倍 照 片 较为宽 大 ， 达几毫米 。 “ 突 出环” 区电极温 度低 于合金 固相线温 度 ， 电极未熔化 ， 没有液 固两 图 电 极 端 部金 属 熔 化 特征 。 － 原 始 电 极 区 － 液 固两 相 区 ‘一 绪 化袱 层 区