CN115710640A - 分瓣式导电结晶器及改善熔池分布的电渣重熔装置与方法 - Google Patents

Abstract

一种分瓣式导电结晶器及改善熔池分布的电渣重熔装置与方法，属于冶金技术领域。该分瓣式导电结晶器中的第一导电环和第二导电环形成结晶器壁，并和底水箱绝缘连接，第一导电环和第二导电环之间设置有绝缘垫；第一导电环和第二导电环在设置有绝缘垫位置延伸连接有导电柱。并基于分瓣式导电结晶提供了改善熔池分布的电渣重熔装置，将导电刷套设在导电柱上，其电渣重熔方法为，将液态渣池倒入分瓣式导电结晶器中，并根据不同的冶炼需求提供四种供电回路进行电渣重熔，在电流作用下液态渣池产生的焦耳热对自耗电极加热使其开始熔化，形成金属熔池，冷却后得到电渣锭。该方法得到的电渣锭表面无夹渣、褶皱，表面质量优异。

Description

分瓣式导电结晶器及改善熔池分布的电渣重熔装置与方法

技术领域

本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种分瓣式导电结晶器及改善熔池分布的电渣重熔装置与方法。

背景技术

目前，重大型装备的需求不断提高，其中关键零部件往往都需要大型钢锭整锻而成。因此，如何快速生产出符合质量要求的大型钢锭，已成为冶金工作者一致关心的问题。

传统大型钢锭的生产普遍采用的是模铸。随着铸锭厚度及尺寸增加，冷却凝固速度更慢，凝固时间更长，元素的溶质再分配系数、不同部位的凝固速度、流动状态和温度分布差异都非常大。在凝固过程中，通常会发生组织形态变化、成分偏析、缩孔、裂纹及夹杂物等问题，对于生产高品质大型锻件，是十分不利的。电渣重熔出现之后，由于其具有夹杂物细小、组织致密等一系列优点，被应用于制备大型钢锭。但是随着铸锭尺寸的增大，铸锭金属熔池深度增加，偏析加重。导电结晶器电渣重熔制备大型钢锭，一般是通过增设导电段从而改变电渣重熔供电回路，改变渣池的温度场分布从而降低金属熔池深度。但是，因为导电段的增加，降低了下部渣池的温度，导致渣皮过厚，浅平的金属熔池不足以使渣皮熔化，表面质量较差。同轴导电电渣重熔炉的结构复杂，造价成本高；非同轴电渣重熔炉的结构简单，但是其磁场分布不均匀，扰乱了铸锭质量的周向均匀性。钟云波等人在《稳恒磁场下电渣重熔锭凝固组织的研究》研究中发现在电渣重熔炉外设置磁场可以使金属熔池进行往返运动，改善偏析，细化组织，但是在电渣炉外设置磁场也增加了设备和控制的复杂性。

发明内容

为了改善大尺寸钢锭生产过程中产生的热量及成分不均的问题，本发明提供了一种分瓣式导电结晶器及改善熔池分布的电渣重熔装置与方法，提供的分瓣式导电结晶器是通过两个带有冷却水腔的导电环形成环形结晶器壁，并以底水箱作为结晶器底座，形成固定式结晶器，两个导电环连接处设置有绝缘垫，每个导电环还连接有导电柱，并在导电柱上套设导电刷，电流沿环形结晶器壁/导电刷传递至导电刷/环形结晶器壁，使得分瓣式导电结晶器内形成了逆向或正向环形电流，该环形电流在液态渣池和金属熔池内产生了轴向磁场，增加了熔池与液态渣池的动量源项，促进熔池成分和温度的均匀性，改善熔池热量分布、均匀化学成分且细化铸锭组织。液态渣池内，径向电流与该轴向磁场共同作用产生旋转电磁力，促进液态渣池旋转流动，促进熔滴快速滴落并减小熔滴的尺寸；熔滴旋转运动至分瓣式导电结晶器壁附近熔池而非金属熔池心部，降低熔滴向金属熔池心部带入热量。另外，液态渣池的旋转流动会使液态渣池的高温区由自耗电极的下部渣池转移至分瓣式结晶器壁附近液态渣池区域，有助于减少液态渣池向金属熔池心部传递热量，降低金属熔池深度；并且增加了分瓣式结晶器附近液态渣池-熔池的热量传递，提高了金属熔池侧壁的温度，降低液态渣池的渣皮厚度。

本发明的分瓣式导电结晶器包括第一导电环和第二导电环，第一导电环和第二导电环形成环形结晶器壁，并和底水箱绝缘连接，形成固定式结晶器，第一导电环和第二导电环之间设置有绝缘垫，第一导电环和第二导电环的内部均设置有冷却水腔；

在绝缘垫的两侧的第一导电环或第二导电环的一端延伸连接有对应的导电柱，并且，第一导电环设置第一导电柱的位置和第二导电环设置有第二导电柱的位置首尾相接。

进一步的，第一导电柱和第二导电柱的连线经过分瓣式导电结晶器的中心。

进一步的，分瓣式导电结晶器的结构呈中心对称。

进一步的，绝缘垫均为耐高温材质，其厚度为3～20mm。

进一步的，绝缘垫将其中一个导电环上的电流与另一个导电柱、导电刷隔绝，从而保证电流在导电环上单方向流动。

进一步的，导电柱高度与第一导电环和第二导电环形成环形结晶器壁的高度齐平。

进一步的，底水箱为导电底水箱，其和第一导电环和第二导电环形成的环形结晶器壁绝缘，在底水箱和环形结晶器壁之间设置有绝缘片。

进一步的，底水箱内设置有冷却水腔。

本发明的一种改善熔池分布的电渣重熔装置，包括电源、分瓣式导电结晶器、自耗电极、导电刷和开关；

在分瓣式导电结晶器的第一导电柱上套设有第一导电刷，第二导电柱上套设有第二导电刷；

电源的一极和自耗电极相连，还通过带有S₁开关的线路和第一导电刷以及第二导电刷相连接，还通过带有S₄开关的线路和分瓣式导电结晶器的底水箱连接；

电源的另一极通过带有S₂开关的线路和第一导电刷以及第二导电刷相连接；还通过带有S₃开关的线路和底水箱相连。

进一步的，所述的改善熔池分布的电渣重熔装置还设置有称重系统、导电刷调姿机构和控制系统；导电刷调姿机构和第一导电刷以及第二导电刷同步连接。

称重系统用于称量分瓣式导电结晶器的质量，称重系统将称重的质量传输至控制系统，控制系统根据称重的质量对导电刷调姿机构进行控制，使得第一导电刷以及第二导电刷随着液态渣池液面移动而在导电柱上滑动。

上述装置中，电源为交流电。

上述装置中，上述的S₁开关、S₂开关、S₃开关、S₄开关为大电流控制开关。

本发明的改善熔池分布的电渣重熔方法，为采用分瓣式导电结晶器改善熔池温度分布、均匀化学成分和细化凝固组织的电渣重熔方法，其采用上述装置，按以下步骤进行：

步骤1、将自耗电极设置在分瓣式导电结晶器上方，并且控制自耗电极的轴线与分瓣式导电结晶器的轴线重合；

步骤2、将温度达到预设温度的熔渣倒入分瓣式导电结晶器内，形成液态渣池；此时S₁开关、S₂开关、S₃开关、S₄开关为断开状态；

所述的步骤2中，所述的液态渣池是熔渣经化渣装置化渣后，升温至预设温度的熔渣，该熔渣从化渣装置倒入。

步骤3、连通供电回路，并根据不同的钢种，不同的渣系，不同的冶炼需求提供以下4种供电回路进行电渣重熔：

第一供电回路：停止倒入熔渣时，将S₃开关合闸，使电源、自耗电极、液态渣池、金属熔池、电渣锭、底水箱构成第一供电回路，即为传统电渣重熔回路；

第二供电回路：停止倒入熔渣时，将S₁开关、S₃开关合闸，使电源、自耗电极、液态渣池、导电柱、导电刷、金属熔池、电渣锭、底水箱构成第二供电回路，其中，导电柱、导电刷、液态渣池与自耗电极、液态渣池并联；

第三供电回路：停止倒入熔渣时，将S₂开关、S₃开关合闸，使电源、自耗电极、液态渣池、导电柱、导电刷、金属熔池、电渣锭、底水箱构成第三供电回路，其中，导电柱、导电刷、液态渣池与液态渣池、金属熔池、电渣锭、底水箱并联；

第四供电回路：停止倒入熔渣时，将S₂开关、S₄开关合闸，使电源、自耗电极、液态渣池、导电柱、导电刷、底水箱、电渣锭、金属熔池构成第四供电回路，其中，自耗电极、液态渣池与底水箱、电渣锭、金属熔池、液态渣池并联；

通过以上供电回路中的一种提供串联或并联电路，使得在电流作用下液态渣池产生的焦耳热对自耗电极加热使其开始熔化滴落；

步骤4、以上四种供电回路中，通过导电刷和导电柱的电流，在导电环上形成定向电流，定向电流在液态渣池内产生轴向磁场，而通过液态渣池传输的电流形成径向电流，轴向磁场与液态渣池的径向电流相互作用产生旋转电磁力，促进液态渣池旋转运动。

步骤5、在电流的作用下，液态渣池产生的焦耳热对自耗电极加热使其开始熔化，自耗电极熔化形成的金属液滴穿过液态渣池沉入液态渣池底部，逐渐累积形成金属熔池；

步骤6、随着电渣重熔的进行，自耗电极逐渐下降，当自耗电极的高度下降到目标位置时，停止供电，并将自耗电极脱离液态渣池，断开第一供电回路、第二供电回路、第三供电回路或第四供电回路，凝固铸坯冷却至常温获得电渣锭。

上述方法中，预熔渣先在电阻炉中烘干去除水分，再随炉冷却至常温，然后置于化渣装置的石墨坩埚内，此时石墨电极的底端位于预熔渣内部；通过化渣电源对预熔渣加热形成熔渣，待熔渣升温至预设温度；然后再将熔渣通过出渣口倾倒入分瓣式导电结晶器内。

上述方法中，分瓣式导电结晶器中的第一导电环和第二导电环内的冷却水腔通入冷却水流通，底水箱的冷却水腔内通入冷却水流通。

上述方法中，对于第二供电回路、第三供电回路、第四供电回路，通过调节导电刷的上下移动来调整两个回路的功率分配，从而调节液态渣池的流速，液态渣池内物料沿圆周方向旋转流动的速度控制在0.5～120r/min。

本发明的电渣锭的直径≥60mm，长度≥1500mm。

上述方法中，导电刷上的电流分为两部分，一个是结晶器壁形成的定向电流，其产生轴向磁场，还有一个是通过液态渣池形成的径向电流。

上述方法中，不同的供电回路作用不同，对于不同的钢种，不同的渣系，有不同的冶炼需求，而本发明提供的有四种供电回路，对应不同的冶炼需求。比如：有的钢种对于洁净度要求比较低，只需要电渣重熔对其组织进行改善，则可以用传统的电渣重熔炉，即以第一供电回路接线进行电渣重熔，从而减少导电刷的及分瓣式导电结晶器的加速腐蚀，节约成本；若按第二供电回路接线，则增加了渣金界面的搅拌，促进渣金界面的反应；若按第三供电回路接线，提高了渣池的热量分布及成分均匀性；若按第四供电回路接线，则综合了第二、第三供电回路的优点，既改善渣池温度分布与成分均匀性，减少钢中气体和夹杂物，又加速渣金反应，极大的改善了电渣重熔的动力学环境。

本发明的分瓣式导电结晶器及改善熔池分布的电渣重熔装置与方法，相比于现有技术，其有益效果在于：

采用液渣启动方式，增加了其操作的便捷性。在重熔过程中改变了供电回路以及导电刷的位置，促进液态渣池进行流动，促进熔滴快速滴落减小熔滴的尺寸；同时对金属熔池的温度场进行了合理优化，降低熔滴向金属熔池心部带入热量。另外，液态渣池的旋转流动使液态渣池的高温区由电极的下部液态渣池转移至结晶器壁附近液态渣池区域，有助于减少液态渣池向熔池心部传递热量，降低金属熔池深度，但是增加了结晶器附近液态渣池-熔池的热量传递，提高了熔池侧壁的温度，进而促进了温度场的均匀性，改善了铸锭的表面质量，而且通过液态渣池的旋转流动增加有效热导率，提高冷却速度，降低偏析，打碎枝晶提供形核质点，细化组织。

附图说明

图1本发明实施例的分瓣式导电结晶器改善熔池分布的电渣重熔装置的主视结构示意图；

图2为本发明实施例的分瓣式导电结晶器改善熔池分布的电渣重熔装置的俯视结构示意图。

图3本发明实施例的分瓣式导电结晶器改善熔池分布的电渣重熔装置和方法中，顺向磁场分布以及磁场状况。

图4本发明实施例的分瓣式导电结晶器改善熔池分布的电渣重熔装置和方法中，逆向磁场分布以及磁场状况。

以上图中：1-自耗电极；2-液态渣池；3-导电刷；4-金属熔池；5-分瓣式导电结晶器；6-电渣锭；7-电源；8-S₁开关；9-S₂开关；10-S₃开关；11-S₄开关；

501-第一导电环；502-第二导电环；503-第一导电柱；504-第二导电柱；505-底水箱；506-绝缘垫；507-冷却水腔；

a-第一短网；b-第二短网；c-第三短网；d-第四短网；e-第五短网；f-第六短网。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明实施例中自耗电极与分瓣式导电结晶器的轴线重合。

本发明实施例中液态渣池在分瓣式导电结晶器内的高度为60～80mm。

本发明实施例中采用的自耗电极的材质为G₂₀Cr₂Ni₄A。

本发明实施例中绝缘垫的耐高温材质为石棉。

本发明实施例中绝缘片的耐高温材质为石棉

本发明实施例中分瓣式导电结晶器内径为300mm。

本发明实施例中自耗电极的直径为200mm。

本发明实施例中液态渣池内物料沿圆周方向旋转流动的速度控制在0.5～120r/min。

本发明实施例中自耗电极长度2200mm。

本发明实施例中的熔渣含有的成分按质量百分比含CaF₂ 55～70％，CaO 0～25％，Al₂O₃25～30％，MgO 0～5％，总成分之和等于100％。

本发明实施例中，自耗电极的熔化速度为220～400kg/h。

实施例1

分瓣式导电结晶器改善熔池分布的电渣重熔装置的主视结构如图1所示，包括：电源7、分瓣式导电结晶器5、导电刷3；其中，分瓣式导电结晶器5包括第一导电环501、第二导电环502、底水箱505、绝缘垫506、第一导电柱503和第二导电柱504，第一导电环501和第二导电环502形成环形结晶器壁，在第一导电环501和第二导电环502的内部均设有冷却水腔507，第一导电环501和第二导电环502之间通过绝缘垫506隔断，在第一导电环501和第二导电环502的同侧分别设有一根第一导电柱503和第二导电柱504，形成首尾连接，其俯视图见图2。

改善熔池分布的电渣重熔装置包括的导电刷3为两个分别套设在第一导电柱503和第二导电柱504上；

导电刷3与第一短网a相连，第一短网a分别通过S₁开关8和S₂开关9与第二短网b和第三短网c连接，第二短网b的一端与电源7一极连接，第三短网c的一端与电源7另一极连接，第三短网c通过S₃开关10与第五短网e连接，第五短网e的另一端与底水箱505的导电体连接，第六短网f的一端与自耗电极1连接，另一端与第二短网和第四短网d短接，第四短网通过S₄开关11与第五短网e连接。第二短网b、第三短网c和第四短网d上均设有大电流开关；第一短网a上设有S₁开关8，第二短网b上设有S₂开关9，第三短网c上设有S₃开关10，第四短网d上设有S₄开关11。导电环内部设有冷却水腔。

分瓣式导电结晶器改善熔池温度分布、均匀化学成分和细化凝固组织的电渣重熔方法为：

(1)将自耗电极1装配分瓣式导电结晶器5上方，并且自耗电极1的轴线与分瓣式导电结晶器5的轴线重合；

(2)向第一导电环501和第二导电环502内部的冷却水腔内通入冷却水，并流通换热，底水箱505内部的冷却水腔内通入冷却水，并流通换热；

将温度达到预设温度的熔渣倒入分瓣式导电结晶器5内，形成液态渣池2；所述的熔渣是经化渣装置化渣后，升温至预设温度的熔渣，该熔渣从化渣装置内倒入；此时S₁开关8、S₂开关9、S₃开关10、S₄开关11为断开状态；

(3)将S₃开关合闸，使电源、自耗电极、液态渣池、金属熔池、电渣锭、底水箱构成第一供电回路，在电流作用下液态渣池产生的焦耳热对自耗电极加热使其开始熔化；

(4)自耗电极1熔化形成的金属液滴沉入液态渣池2底部，逐渐累积形成金属熔池4；金属熔池4受底水箱505、第一导电环501、第二导电环502的冷却作用凝固，形成电渣锭6；

当自耗电极1熔化到目标位置时，通过升降装置抬升自耗电极1脱离液态渣池2，断开供电回路，电渣锭6冷却至常温获得钢锭。

本实施例的接线方式能够减少导电刷的及导电结晶器的加速腐蚀，节约成本。

实施例2

装置结构同实施例1；

方法同实施例1，不同点在于：

(1)当液态渣池2的液面至预设位置时，停止倒入熔渣，并S₁开关8与S₃开关10合闸，使电源、自耗电极、液态渣池、导电柱、导电刷、金属熔池、电渣锭、底水箱构成第二供电回路，其中，导电柱、导电刷、液态渣池与自耗电极、液态渣池并联；在电流作用下液态渣池2产生的焦耳热对自耗电极1加热使其开始熔化；

自耗电极1熔化形成的金属液滴沉入液态渣池2底部，逐渐累积形成金属熔池4；金属熔池4受底水箱505、第一导电环501、第二导电环502的冷却作用凝固，形成电渣锭6；

称重系统用于称量分瓣式导电结晶器的质量，称重系统将称重的质量传输至控制系统，控制系统根据称重的质量对导电刷调姿机构进行控制，使得第一导电刷以及第二导电刷随着液态渣池液面移动而在导电柱上滑动。通过控制导电刷3的移动控制自耗电极1的熔化速度以及金属熔池4的液面高度；

当自耗电极1熔化到目标位置时，通过升降装置抬升自耗电极1脱离液态渣池2，断开供电回路，电渣锭6冷却至常温获得钢锭；

上述过程中，通过自耗电极1与导电刷3的电流比例为4倍；自耗电极中流入的电流为4000A，通过每个导电刷的电流为1000A，通过底水箱505的总电流为6000A；

自耗电极熔化速度为220kg/h，制备出的铸锭，内部凝固质量良好无疏松、缩孔等缺陷，元素偏析程度较实施例1极大减弱，并且铸锭表面无夹渣、褶皱，表面质量十分优异，在后续加工过程中，切削量大大减少，极大的提高了成材率。采用本实施例的接线方法，增加了渣金界面的搅拌，促进渣金界面的反应。

实施例3

装置结构同实施例1；

方法同实施例1，不同点在于：

(1)停止倒入熔渣时，将S₂开关、S₃开关合闸，使电源、自耗电极、液态渣池、导电柱、导电刷、金属熔池、电渣锭、底水箱构成第三供电回路，其中，导电柱、导电刷、液态渣池与液态渣池、金属熔池、电渣锭、底水箱并联；

(2)自耗电极停止下降时，断开第三供电回路；

(3)调整导电刷至合适位置，通过导电刷与底水箱的电流比例为2.5倍；自耗电极中流入的总电流为6000A，通过底水箱的电流为1000A，通过导电刷的电流为2500A；自耗电极熔化速度为350kg/h；

并且因为电源的交流电供应，从而使得电流从结晶器壁经过导电刷、导电柱形成的逆向环形电流(图4)，和电流经过底水箱、电渣锭和金属熔池、液态渣池形成的纵向电流相互作用，产生旋转电磁力，促进液态渣池旋转运动。

同理，当从结晶器壁经过导电柱、导电刷形成的正向环形电流(图3)，和电流经自耗电极液态渣池形成的纵向电流相互作用，在渣池中产生生旋转电磁力，促进液态渣池旋转运动。

制备出的铸锭，内部凝固质量良好无疏松、缩孔等缺陷，尽管自耗电极熔化速度提高，但是元素偏析程度依然较实施例1极大减弱，并且铸锭表面无夹渣、褶皱，表面质量十分优异，在后续加工过程中，切削量大大减少，极大的提高了成材率。采用本实施例接线，提高了液态渣池的热量分布及成分均匀性。

实施例4

装置结构同实施例1；

方法同实施例1，不同点在于：

(1)停止倒入熔渣时，将S₂开关、S₄开关合闸，使电源、自耗电极、液态熔渣、导电柱、导电刷、底水箱、电渣锭、金属熔池构成第四供电回路，其中，自耗电极、液态渣池与底水箱、电渣锭和金属熔池、液态渣池并联；

(2)自耗电极停止下降时，断开第四供电回路；

(3)调整导电刷至合适位置，通过自耗电极与底水箱的电流比例为2倍；导电刷流入的电流为3000A，通过底水箱的电流为2000A，通过自耗电极的电流为4000A；自耗电极熔化速度为220kg/h；

制备出的铸锭，内部凝固质量良好无疏松、缩孔等缺陷，尽管自耗电极熔化速度减慢，但是元素偏析程度依然较实施例1极大减弱，并且铸锭表面无夹渣、褶皱，表面质量十分优异，在后续加工过程中，切削量大大减少，极大的提高了成材率。

本实施例综合了实施例2，3的优点，既改善液态渣池温度分布与成分均匀性，减少钢中气体和夹杂物，又加速渣金反应，极大的改善了电渣重熔的动力学环境。

Claims (10)

1.一种分瓣式导电结晶器，其特征在于，包括第一导电环和第二导电环，第一导电环和第二导电环形成结晶器壁，并和底水箱绝缘连接，形成固定式结晶器，第一导电环和第二导电环之间设置有绝缘垫，第一导电环和第二导电环的内部均设置有冷却水腔；

在绝缘垫的两侧的第一导电环或第二导电环的一端延伸连接有对应的导电柱。

2.根据权利要求1所述的分瓣式导电结晶器，其特征在于，分瓣式导电结晶器的结构呈中心对称；第一导电环设置第一导电柱的位置和第二导电环设置有第二导电柱的位置首尾相接。

3.根据权利要求1所述的分瓣式导电结晶器，其特征在于，绝缘垫均为耐高温材质，其厚度为3～20mm。

4.根据权利要求1所述的分瓣式导电结晶器，其特征在于，绝缘垫将其中一个导电环上的电流与另一个导电柱、导电刷隔绝，从而保证电流在导电环上单方向流动。

5.根据权利要求1所述的分瓣式导电结晶器，其特征在于，导电柱高度与第一导电环和第二导电环形成环形结晶器壁的高度齐平。

6.根据权利要求1所述的分瓣式导电结晶器，其特征在于，底水箱为导电底水箱，其和第一导电环和第二导电环形成的环形结晶器壁绝缘，在底水箱和环形结晶器壁之间设置有绝缘片；底水箱内设置有冷却水腔。

7.一种改善熔池分布的电渣重熔装置，其特征在于，包括电源、分瓣式导电结晶器、自耗电极、导电刷和开关；

在分瓣式导电结晶器的第一导电柱上套设有第一导电刷，第二导电柱上套设有第二导电刷；

电源的一极和自耗电极相连，还通过带有S₁开关的线路和第一导电刷以及第二导电刷相连接，还通过带有S₄开关的线路和分瓣式导电结晶器的底水箱连接；

电源的另一极通过带有S₂开关的线路和第一导电刷以及第二导电刷相连接；还通过带有S₃开关的线路和底水箱相连。

8.一种改善熔池分布的电渣重熔方法，其特征在于，采用权利要求7所述的装置，按以下步骤进行：

步骤1、将自耗电极设置在分瓣式导电结晶器上方，并且控制自耗电极的轴线与分瓣式导电结晶器的轴线重合；

步骤2、将温度达到预设温度的熔渣倒入分瓣式导电结晶器内，形成液态渣池；此时S₁开关、S₂开关、S₃开关、S₄开关为断开状态；

步骤3、连通供电回路，并根据不同的钢种，不同的渣系，有不同的冶炼需求提供以下4种供电回路进行电渣重熔：

第一供电回路：停止倒入熔渣时，将S₃开关合闸，使电源、自耗电极、液态渣池、金属熔池、电渣锭、底水箱构成第一供电回路，即为传统电渣重熔回路；

第二供电回路：停止倒入熔渣时，将S₁开关、S₃开关合闸，使电源、自耗电极、液态渣池、导电柱、导电刷、金属熔池、电渣锭、底水箱构成第二供电回路，其中，导电柱、导电刷、液态渣池与自耗电极、液态渣池并联；

第三供电回路：停止倒入熔渣时，将S₂开关、S₃开关合闸，使电源、自耗电极、液态渣池、导电柱、导电刷、金属熔池、电渣锭、底水箱构成第三供电回路，其中，导电柱、导电刷、液态渣池与液态渣池、金属熔池、电渣锭、底水箱并联；

第四供电回路：停止倒入熔渣时，将S₂开关、S₄开关合闸，使电源、自耗电极、液态渣池、导电柱、导电刷、底水箱、电渣锭、金属熔池构成第四供电回路，其中，自耗电极、液态渣池与底水箱、电渣锭、金属熔池、液态渣池并联；

步骤4、以上四种供电回路中，通过导电刷和导电柱的电流，在导电环上形成定向电流，定向电流在液态渣池内产生轴向磁场，而通过液态渣池传输的电流形成径向电流，轴向磁场与液态渣池的径向电流相互作用产生旋转电磁力，促进液态渣池旋转运动；

步骤5、在电流的作用下，液态渣池产生的焦耳热对自耗电极加热使其开始熔化，自耗电极熔化形成的金属液滴穿过液态渣池沉入液态渣池底部，逐渐累积形成金属熔池；

步骤6、随着电渣重熔的进行，自耗电极逐渐下降，当自耗电极的高度下降到目标位置时，停止供电，并将自耗电极脱离液态渣池，断开第一供电回路、第二供电回路、第三供电回路或第四供电回路，凝固铸坯冷却至常温获得电渣锭。

9.根据权利要求8所述的改善熔池分布的电渣重熔方法，其特征在于，所述的步骤2中，预熔渣先在电阻炉中烘干去除水分，再随炉冷却至常温，然后置于化渣装置的石墨坩埚内，此时石墨电极的底端位于预熔渣内部；通过化渣电源对预熔渣加热形成熔渣，待熔渣升温至预设温度；然后再将熔渣通过出渣口倾倒入分瓣式导电结晶器内。

10.根据权利要求8所述的改善熔池分布的电渣重熔方法，其特征在于，对于第二供电回路、第三供电回路、第四供电回路，通过调节导电刷的上下移动来调整两个回路的功率分配，从而调节液态渣池的流速，液态渣池内物料沿圆周方向旋转流动的速度控制在0.5～120r/min。

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