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超低碳不锈钢冲击式水轮机转轮冶炼生产实践

信息来源:www.sygtsd.com 发布时间:2017-02-09
随着中国工业化的不断发展,不锈钢因其良好的力学性能和耐腐蚀性得到了广泛应用。冲击式水轮机转轮就是典型的不锈钢部件。中信重工机械股份有限公司采用LF-VOD法成功开发出了不锈钢00Cr13Ni5Mo转轮锻件。
超低碳不锈钢00Cr13Ni5Mo转轮钢锭的冶炼生产过程采用的生产工艺如下:EBT电炉冶炼→LF炉精炼→倒包除渣→VOD吹炼→VCD脱气→破空加入渣料及脱氧剂→返回LF精炼→VC浇注→热送钢锭。
EBT电炉初炼。严格挑选优质废钢、钢板料,选用含镍高的料头和加氢专用生铁,随一次料配入5~6%的底灰,以满足残余元素的技术要求。通过加入大量石灰并在渣钢界面吹入氧气,采用自动留渣操作使出钢前[P]≤0.005%,[C]≤0.03%,采用留钢留渣操作,出钢过程严禁氧化渣进入精炼包内。为精炼炉提供低磷、低碳钢液。
LF精炼。精炼过程中采用C粉和硅铝钙钡粉扩散脱氧,脱氧剂要分批加入,保持炉内还原气氛,通过造高碱度精炼渣完成脱硫。此钢种因合金加入量大,故需分批加入,Cr一般控制在中上限,控制[C]+[Si]<0.75%。合金加完后要求精炼白渣保持时间≥20min,以提高铬铁合金的回收率。取样分析,并根据分析结果调整合金成分。待成分达到VOD吹炼前工艺要求、温度为1630~1650℃时,出钢倒包除渣。
VOD吹炼。倒包除渣完毕后,当真空度达到10kPa~15kPa时,开始供氧。吹氧结束后,调整Ar气流量,提起氧枪,关闭氧气阀门,启动蒸汽泵,进行真空碳脱氧操作,以进一步深脱碳,同时利用钢液中的残碳降低钢液的含氧量。通过不断的探索和实践,中信重工已完全掌握了超低碳不锈钢冶炼及真空钢锭的浇注技术,完成了冲击式水轮机转轮的整体锻造。
为防止返回LF炉精炼过程中发生回碳现象,选用特配渣料,以铝粉作为扩散脱氧剂,保证了返回精炼时碳始终控制在0.03%以下。采用双真空浇注方案,可有效降低钢液中的气体含量,进一步提高钢锭质量。
冶炼超低碳不锈钢时,根据氧浓差电势图、CO曲线、废气温度变化和吹O2时间等参数可以准确判断终点停氧时间。实践证明,开盖后取样钢水含碳量普遍在0.02%以下,铬的回收率达到92.5%



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