電渣重熔技術(shù)是生產(chǎn)大型高品質(zhì)鍛件用鋼錠的有效方法。尤其是近幾年來，隨著核電的快速發(fā)展，第三代核電站服役壽命由40年增加到60年，被稱為核島“主動(dòng)脈”的主管道由原來的鑄件改為鍛件。經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐證明，主管道用鋼錠需要采用電渣錠才能滿足產(chǎn)品要求。隨著電渣錠重量的增加，工藝也越來越復(fù)雜。制定合理的技術(shù)方案是電渣重熔高品質(zhì)電渣錠的基礎(chǔ)和前提。其中脫氧制度是電渣重熔大型高品質(zhì)電渣錠的重要技術(shù)之一。
大型電渣錠電渣重熔具有以下特點(diǎn)：鋼錠尺寸大，渣氣兩相的接觸反應(yīng)界面大，氣相對(duì)熔池的影響大，電渣重熔時(shí)間長(zhǎng)達(dá)數(shù)十小時(shí)，渣系平衡控制困難，渣中不穩(wěn)定氧化物特別是FeO發(fā)生反應(yīng)，渣中FeO含量不斷提高，熔渣的還原性不斷減弱，氧化性不斷增強(qiáng)，熔池中元素?zé)龘p不斷嚴(yán)重，使鋼錠成分發(fā)生波動(dòng)，鋼錠軸向均勻性差，嚴(yán)重者甚至造成鋼錠成分不合格而報(bào)廢。為了防止這種情況的發(fā)生，電渣重熔大型電渣錠過程中必須對(duì)熔渣進(jìn)行連續(xù)脫氧操作，使熔渣始終具有還原性，從顏色上看始終為白色。但是，如果脫氧制度不當(dāng)，不但達(dá)不到脫氧的目的，還會(huì)引起相反的作用。例如脫氧過量，會(huì)使脫氧劑或渣中被還原的元素進(jìn)入熔池從而對(duì)鋼液造成污染。因此，確定合理的脫氧制度是電渣重熔大型高品質(zhì)電渣錠的重要保證。
脫氧制度包括脫氧元素的選擇和脫氧元素用量的確定兩個(gè)方面。
脫氧元素的選擇：電渣重熔過程中持續(xù)加脫氧劑是為了脫掉進(jìn)入渣池和熔池中的氧。脫氧元素加入后，難免有一部分穿過渣池進(jìn)入熔池。因此希望進(jìn)入熔池的脫氧元素能優(yōu)先并基本上被鋼中的氧所氧化，既起到脫除鋼中氧的作用，又對(duì)鋼錠成分影響最小。
同時(shí)，脫氧元素的選擇還要考慮爐渣的堿度，用不同的脫氧元素去平衡渣池中FeO、Al2O3、CaO的含量和渣池中的堿度。堿度高時(shí)，選用Ca-Si；堿度低時(shí)，選用Ca-Al。 脫氧元素用量的確定：脫氧劑用量對(duì)鋼錠重熔影響很大，脫氧不充分，鋼中某些元素被燒損。脫氧劑用量太大，渣中某些金屬被還原進(jìn)入熔池，鋼中成分發(fā)生變化，甚至不合格。合適的脫氧劑用量指的是所加脫氧劑剛好把進(jìn)入渣鋼中的氧脫除而自身也全部被氧化。
為了防止鋼中元素?zé)龘p，保證熔渣始終為還原性，科研人員制定了嚴(yán)格的脫氧制度。利用渣、氣、鋼三相平衡的熱力學(xué)原理，研究出電渣重熔過程中熔渣氧化物組元的變化規(guī)律，確定了脫氧制度。當(dāng)冶煉環(huán)境和工藝條件穩(wěn)定時(shí)，吸氧速率=單位時(shí)間渣池中增加的氧化物含量的氧量+單位時(shí)間產(chǎn)生的渣皮中氧化物所含的氧量。目前，該公司自主設(shè)計(jì)的130t電渣爐成功電渣重熔了數(shù)十根大型高品質(zhì)電渣錠，證明脫氧制度的制定是合理的。