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电渣重熔大型高品质钢锭脱氧制度研究

来源:未知 佚名 2018-11-19 浏览
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  电渣重熔技术是生产大型高品质锻件用钢锭的有效方法。尤其是近几年来,随着核电的快速发展,第三代核电站服役寿命由40年增加到60年,被称为核岛“主动脉”的主管道由原来的铸件改为锻件。经生产实践证明,主管道用钢锭需要采用电渣锭才能满足产品要求。随着电渣锭重量的增加,工艺也越来越复杂。制定合理的技术方案是电渣重熔高品质电渣锭的基础和前提。其中脱氧制度是电渣重熔大型高品质电渣锭的重要技术之一。

安徽索立德铸业   大型电渣锭电渣重熔具有以下特点:钢锭尺寸大,渣气两相的接触反应界面大,气相对熔池的影响大,电渣重熔时间长达数十小时,渣系平衡控制困难,渣中不稳定氧化物特别是FeO发生反应,渣中FeO含量不断提高,熔渣的还原性不断减弱,氧化性不断增强,熔池中元素烧损不断严重,使钢锭成分发生波动,钢锭轴向均匀性差,严重者甚至造成钢锭成分不合格而报废。为了防止这种情况的发生,电渣重熔大型电渣锭过程中必须对熔渣进行连续脱氧操作,使熔渣始终具有还原性,从颜色上看始终为白色。但是,如果脱氧制度不当,不但达不到脱氧的目的,还会引起相反的作用。例如脱氧过量,会使脱氧剂或渣中被还原的元素进入熔池从而对钢液造成污染。因此,确定合理的脱氧制度是电渣重熔大型高品质电渣锭的重要保证。

  脱氧制度包括脱氧元素的选择和脱氧元素用量的确定两个方面。

  脱氧元素的选择:电渣重熔过程中持续加脱氧剂是为了脱掉进入渣池和熔池中的氧。脱氧元素加入后,难免有一部分穿过渣池进入熔池。因此希望进入熔池的脱氧元素能优先并基本上被钢中的氧所氧化,既起到脱除钢中氧的作用,又对钢锭成分影响最小。

  同时,脱氧元素的选择还要考虑炉渣的碱度,用不同的脱氧元素去平衡渣池中FeO、Al2O3、CaO的含量和渣池中的碱度。碱度高时,选用Ca-Si;碱度低时,选用Ca-Al。

  脱氧元素用量的确定:脱氧剂用量对钢锭重熔影响很大,脱氧不充分,钢中某些元素被烧损。脱氧剂用量太大,渣中某些金属被还原进入熔池,钢中成分发生变化,甚至不合格。合适的脱氧剂用量指的是所加脱氧剂刚好把进入渣钢中的氧脱除而自身也全部被氧化。

  为了防止钢中元素烧损,保证熔渣始终为还原性,浙江电渣核材有限公司的技术人员制定了严格的脱氧制度。利用渣、气、钢三相平衡的热力学原理,研究出电渣重熔过程中熔渣氧化物组元的变化规律,确定了脱氧制度。当冶炼环境和工艺条件稳定时,吸氧速率=单位时间渣池中增加的氧化物含量的氧量+单位时间产生的渣皮中氧化物所含的氧量。目前,该公司自主设计的130t电渣炉成功电渣重熔了数十根大型高品质电渣锭,证明脱氧制度的制定是合理的。

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