[發明專利]一種超臨界發電機組用C12A鋼熔煉澆注工藝

有效

• 申請號: 201810135732.X
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN108411186B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 吳欣欣;方鵬洲;蔣暉;馬軍寧
• 申請（專利權）人: 浙江英洛華裝備制造有限公司
• 主分類號: C22C33/06
• 分類號: C22C33/06;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/22;C22C38/26;C22C38/24;C22C38/06;C21C7/06;B22D1/00
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 林君勇

本發明涉及鋼鐵制造技術領域，具體涉及一種超臨界發電機組用C12A鋼熔煉澆注工藝。本發明選擇空氣濕度低于60%的工作環境；為降低環境濕度對鋼中含氫量的影響，選擇空氣濕度低于60%的干燥天氣進行熔煉澆注；并通過對C12A成分的分析和優化，制定合理的熔煉澆注工藝，并在過程中采取一系列有效過程控制措施，消除或減少因冶煉澆注工藝不當產生的氣孔、夾渣等缺陷，確保鑄件質量。

技術領域

本發明涉及鋼鐵制造技術領域，具體涉及一種超臨界發電機組用C12A鋼熔煉澆注工藝。

背景技術

超臨界發電機組，與我國目前占絕大部分比例的亞臨界發電機組相比，具有發電熱效率高、單位能耗低和能源較為清潔等優點。發展超臨界發電技術，是我國電力行業實現節能、環保和高效的國家宏觀政策目標的必由之路，也是目前火電機組國際發展的前沿。超臨界發電機組的發展，關鍵技術在于材料，C12A具有良好的抗高溫氧化性能和高溫蠕變強度及良好的塑性和加工性能，使其成為首先材料。但是目前的C12A具有熔煉和澆注工藝難度較大的問題。由于C12A鋼含有的合金元素種類多，化學成分范圍窄，合金加入量大，熔煉的時間長，鋼水極易吸氣，且鋼液中存在一定的固溶氣體，鑄件易出現氣孔。該鋼種鋼液的流動性差，極易氧化形成夾渣物影響鑄件內在質量。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述問題，提供一種超臨界發電機組用C12A鋼熔煉澆注工藝。

本發明通過對超臨界材料C12A的成分優化，采取合理的熔煉澆注工藝，消除或減少因冶煉澆注工藝不當產生的缺陷（主要是氣孔），確保鑄件質量。

為了達到上述發明目的，本發明采用以下技術方案：

一種超臨界發電機組用C12A鋼熔煉澆注工藝，包括以下步驟：

選擇空氣濕度低于60%的工作環境；為降低環境濕度對鋼中含氫量的影響，選擇空氣濕度低于60%的干燥天氣進行熔煉澆注；

首先對原材料和輔料進行烘烤；其中，純鐵、鉻鐵、鉬鐵、氮化鉻鐵的烘烤溫度≥800℃，時間不小于4h；釩鐵、鈮鐵和脫氧劑的烘烤溫度≥200℃，時間不小于2h；造渣用的石灰的烘烤溫度為800～850℃，烘烤不小于0.5h；螢石在200～300℃烘烤0.5h后使用；并且對烘烤好的鐵合金和輔料做到隨取隨用，以免降溫過多和吸收氣體及水；

中頻爐裝料前，爐底先墊入鋼水重量0.8-1.2%的石灰和螢石；以便在溶化初期形成爐渣，從而保護鋼液不裸露，防止其吸氣；

在爐料中配入一定量的硅和錳；以降低鉻的氧化數量；配料時經過精心的計算，選用低硫磷的鐵合金或純金屬來保證P、S的含量不超標。為了減少N的溢出，需在鋼水充分脫氧后才能加入氮化鉻鐵；

采用脫氧劑對鋼水進行去氣脫氧處理，同時采用AOD精煉爐對鋼水進行二次精煉、深脫硫處理，并同時為防止Cr含量高引起的鑄造夾渣等鑄造缺陷的產生；在鋼水的脫氧的處理上，因C12A鋼對Al元素有控制范圍，傳統以加Al來進行脫氧的方式不再可行，因此，本申請采用復合脫氧劑進行脫氧

澆注用鋼包使用前烘烤使其溫度至800℃以上；降低鋼水的溫降速率，確保鎮靜吹氬后的鋼水滿足澆注要求；

出鋼時，在鋼包內吹入氬氣對鋼水進行凈化，便于排出鋼水中的夾渣物和氧氣、氫氣等氣體；使鋼水盡量純凈。并在鑄型內在澆注前吹入一定量的氬氣，使澆入的鋼水不產生吸氣氧化，減少鑄件缺陷的產生；

C12A鋼液具有粘度大、流動性差、鉻氧化合物多等特點，因此采用高溫較快速澆注比較有利。

澆注時利用氬氣氣流保護注流裝置，將注流與大氣隔離，減輕了鋼液的二次氧化。澆注后為保證冒口區內的鋼液最后凝固，采用澆注過程補縮操作、使用發熱冒口和發熱劑等；