近年來，隨著我國高壓鍋爐、電站、石油化工等行業的飛速發展，用戶對厚壁管，特別是中、大口徑(外徑400mm～1000mm×25～80mm)無縫厚壁管特厚壁管的需求不斷增加。盡管我國自2003年起就一直是無縫鋼管的生產、消費第一大國，但就上述規格的某些品種而言，目前國內生產很難滿足市場需求，尤其是大口徑、特厚壁無縫鋼管缺口較大。國內僅電站、鍋爐產業年需ASME標準各類大口徑、特厚壁無縫鋼管就在10萬噸左右，這當中有8萬噸的缺口需要進口彌補。

　　電渣重熔管坯技術極具開發價值

　　大直徑厚壁管的生產與一般結構鋼管相比具有以下難點：周期長，投資大，生產工序多、工藝復雜，檢測項目多、要求嚴格。目前生產方法主要有鍛造鏜孔、鑄造成形、自由鍛、卷制焊接成形法、電渣重熔法幾種。

　　2002年，東北大學先后采用結晶器導電技術、雙極串連、交換電極、T型結晶器、液位檢測等技術開發了電渣連鑄新技術，目前該技術已經成功轉化為工業生產力。在電渣連鑄技術的基礎上，借鑒烏克蘭實驗室生產管坯電渣爐的經驗，東北大學計劃開發電渣重熔管坯技術，以解決厚壁管生產成本高的問題。

　　在內結晶器、外結晶器和引錠裝置構成的環形空間中加入液態爐渣，將自耗電極端部插入其中。當多支并聯的自耗電極、爐渣、底水箱通過短網與變壓器形成供電回路時，便有電流從變壓器輸出通過液態熔渣，使自耗電極的端部被逐漸加熱熔化，熔化的金屬穿過渣池進入金屬熔池，因結晶器中心裝有水冷內結晶器，液態金屬逐漸凝固成管坯鋼錠。當管坯鋼錠達到一定高度后，開始抽錠。抽錠速度與自耗電極的熔化速度相匹配，結晶器內鋼水液面位置通過鋼水液面檢測裝置進行監測

　　突破電渣重熔管坯關鍵技術

　　結晶器設計方面，為提高充填比以減少電極長度，外結晶器須設計成T型，即電極熔化部分結晶器直徑大于鋼錠成型部分，內結晶器設計為直桶形。為了減少漏鋼漏渣，內外結晶器須帶有合適的錐度。目前他們設計的幾種鋼錠斷面尺寸為Φ900/Φ200mm、Φ900/Φ400mm、Φ650/Φ450mm。

　　在交換電極時渣溫急劇下降，導致鋼錠表面形成渣溝較深，為了保持交換電極期間渣溫不會急劇下降，須采用另外一路電源對結晶器渣池供電加溫。該電源在正常重熔階段也可作為輔助電源供電，鋼錠的表面質量會有所改善。

　　由于電極較長、較細，鋼錠較長，另外形成的閉合回路包圍面積較大，根據以往的生產經驗，短網壓降會很大，往往在重熔后期會出現變壓器功率不足的現象。為解決該難題，擬采用平行布線和同軸導電技術。

　　電極為多支并聯的小直徑電極棒，在T形結晶器內很難實現固渣啟動，所以應事先在化渣爐內化好適量的液態爐渣倒入結晶器內。

　　在使用T形結晶器的抽錠電渣重熔技術中，金屬液面位置的控制尤為關鍵，液位過高會出現鋼錠拉斷的現象，液位過低時常出現漏鋼漏渣等問題。國內連鑄技術中近年來普遍采用射線法檢測結晶器內金屬液面，在管坯電渣重熔中也可使用射線法。根據以往經驗，由于熔化速度較慢，設計精度達到±5mm即可滿足技術要求。 液態熔渣倒入結晶器后便在引錠底板上凝固成渣殼，影響鋼錠與引錠底板之間的連接，這將會成為一個要重點解決的問題。

　　與傳統電渣重熔技術不同的是，鋼錠與結晶器之間存在相對運動，如果鋼錠與結晶器之間的渣殼被破壞將會發生漏鋼、漏渣，擬采用通過調整渣系的物理性能和工藝制度來解決該問題。

　　通過對電渣重熔管坯技術的進行科學分析，該工藝方案是可行的。電渣重熔管坯技術克服了其他方法生產大口徑厚壁管的諸多問題，是一項極具開發價值的技術。