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1、大型电渣重熔值得注意的几个问题No.1January2011《大型铸锻件》HEAVYCASTINGANDFORGING大型电渣重熔值得注意的几个问题向大林(上海重型机器厂有限公司,上海200245)摘要:大型电渣重熔作为生产100t以上直至300t重大锻件用巨型钢锭的理想方法,正在被更多的人们所关注.本文回顾了电渣重熔的大型化缘起和发展.根据200t级电渣炉的实践经验,讨论了大型电渣重熔一些值得注意的问题,如设备与工艺,特大电流短网,低氢控制,均匀性控制等.关键词:大型电渣重熔;200t级电渣炉;设备与工艺;大电流短网;低氢控制;均匀性控制中图分类号:TFI4文献标识码:BSomeProble
2、msMeritingAttentioninLarge—scaleESRXiangDalinAbstract:Large—scaleESRisbeingspreadasanidealprocessofmanufacturinggiganticingotsfor100tupto3OOtmonoblockforgings.Originanddevelopmentoflarge—scaleESRwerelookedbackinthispaper.Someproblemsmeritingattentioninlarge—scaleESR,suchasequipmentandtechnology,exce
3、ssivecurrentshoanet,lowhydrogencontrol,homo-geneitycontroletc.,werediscussedonthebasisofproductionpracticeofthe200t-classESRfurnace.Keywords:large—scaleESR;200t-classESRfurnace;equipmentandtechnology;excessivecurrentshortnet;lowhydrogencontrol;homogeneitycontrol随着重大型装备向高参数,大容量发展,大锻件的尺寸,吨位也越来越大,如第三代核
4、电AP1000反应堆压力容器法兰接管段筒体需要600t以上的钢锭来制造,汽轮机低压转子交货尺寸长11in,直径最大达2.8Ill,锻件重量达365t,钢锭重量要达到700t.而且锻件的质量和性能要求越来越高,锻件报废的风险也不断加大.钢锭的冶金质量是获得优质大锻件的基础和先决条件,在大锻件生产中起关键性作用.为了保证大锻件质量,降低废品率,生产高均匀性,高纯净度金属材料的电渣重熔越来越受到青睐.近些年,国内外都在纷纷上马大型电渣炉生产大锻件用钢锭.但电渣重熔本是一种生产小锭的特种熔炼技术,而且是在20世纪50年代末,60年代初才发展起来的.苏联巴顿电焊研究所(MH—TaneKTpOCBapKH
5、HM.E.O.HaTOHa)把电渣焊的相似过程移植到冶金领域,1958年5月,在德聂伯特殊钢厂(3aBO~《)Inerapo—cnei~cTanb>>)建立了第一台工业电渣炉(P909型),生产直径500mm,重500kg的电渣锭,电渣重熔技术才开始实际工业应用叫.迄今为止,电渣重熔只有5O多年短暂历史.50多年来,电渣重熔的大型化颇费周折,获收稿日期:2O10—1O—2626得成功的案例并不多,这个现象引人深思,令人费解.本文通过对电渣重熔大型化发展过程的简要回顾,结合笔者从事200t级电渣炉技术工作30年的实践经验,提出一些值得注意的问题并加以讨论,供大型电渣炉的同行参考.1大
6、型化的开端——10Ot电渣炉(1965年)钢锭的生产通常分为两步,即熔炼和浇铸,而电渣重熔则把熔炼和浇铸两道工序合二为一.在同一个金属模内,两道工序同时进行,同时完成,而且锭模是强制水冷.电渣重熔过程中,金属在渣池中以薄膜形式微量熔化,渣/钢反应接触面大,渣温高,渣池活跃,金属受到熔渣强烈有效的精炼净化.在重熔和铸锭同时进行的过程中,钢水始终不接触耐火材料,不接触空气,免受耐火材料污染和二次氧化.特别是,钢锭凝固条件优越,是在强制冷却的,很陡的温度梯度条件下进行,具有定向渐进结晶特点.因此,在炉外精炼还不普遍也不发达的当时,电渣重熔的出现,显示出强大的生命力,各国竞相开发,纷纷采用.20世纪6
7、0年代,电渣重熔迅速发展成为包括我国在内的世界各国生产高纯净度,高均匀性,耐高温高压,耐腐蚀磨损,抗冲击疲劳,抗中子辐照等质量要求苛刻的金属材料的主要冶金方法.《大型铸锻件》HEAVYCASTINGANDFORGINGNo.1January2011中国科技人员睿智卓识,对这一新生事物表现出极大的敏感性.电渣重熔既从内部创造了精炼净化金属的良好条件,又从外部杜绝了夹杂物的来源,尤其具有对于结晶至关重
