[發明專利]一種超超臨界汽輪機用合金鋼鑄件的熔煉裝置及工藝

在審

• 申請號: 202010523947.6
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111809101A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 李鄂成
• 申請（專利權）人: 益陽紫荊福利鑄業有限公司
• 主分類號: C22C33/04
• 分類號: C22C33/04;C21C7/072
• 代理公司: 長沙大珂知識產權代理事務所(普通合伙) 43236
• 代理人: 伍志祥

本發明公開了一種超超臨界汽輪機用合金鋼鑄件的熔煉裝置及工藝，本熔煉工藝通過粗煉和精煉兩次熔煉，粗煉去雜，精煉調節熔液中的元素比例，以滿足鑄件熔液中的成分可用于超超臨界的條件；熔煉裝置包括爐體和帶有電極棒的爐蓋，電極棒實現本熔煉裝置的電弧加熱，所述爐體的內部設置網隔板、可旋轉的攪拌須，所述爐體的底部設置用于往爐體內部充入氬氣的底部進氣管，熔煉裝置可進行初煉和精煉兩用，減少熔液的移爐工序，提高熔煉效果，并在熔煉前對鑄件原料進行清洗，對鑄件表面雜質進行預先洗凈處理，提升后續粗煉和精煉的除雜效果。

技術領域

本發明涉及耐熱鑄鋼材料制備技術領域，尤其涉及一種超超臨界汽輪機用合金鋼鑄件的熔煉裝置及工藝。

背景技術

汽輪機是將蒸汽的能量轉換成為機械功的旋轉式動力機械。又稱蒸汽透平。主要用作發電用的原動機，也可直接驅動各種泵、風機、壓縮機和船舶螺旋槳等。還可以利用汽輪機的排汽或中間抽汽滿足生產和生活上的供熱需要。

汽輪機葉片受高溫高壓蒸汽的作用，工作中承受著較大的彎矩，高速運轉中的動葉片還要承受很高的離心力；處于濕燕汽區的葉片，特別是末級，要經受電化學腐蝕及水滴沖蝕，動葉片還要承受很復雜的激振力。因此，葉片用鋼應滿足以下要求:有足夠的室溫、高溫力學性能和抗姍變性能；有高的抗振動衰減能力；高的組織穩定性；良好的耐腐蝕和抗沖蝕能力；良好的工藝性能。汽輪機葉片種類多樣，其中630℃超超臨界汽輪機葉片需要要求使用高溫性能優質的材料制成。目前國內外多采用高溫合金制造該種葉片。在進行超超臨界汽輪機鑄件熔煉時，如專利CN 104831160 B、專利CN 109321831 A，在進行葉片制備時，一般設置兩級熔煉，需要兩種不同的熔煉爐，熔煉過程繁瑣。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種超超臨界汽輪機用合金鋼鑄件的熔煉裝置及工藝。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種超超臨界汽輪機用合金鋼鑄件的熔煉工藝，包括以下步驟：

S1：將鑄件原料進行高壓水清洗；

S2：對鑄件原料進行烘干；

S3：對鑄件進行初煉，去除雜質；

S4：對鑄件進行精煉，進一步除去雜質；

S5：對鑄件進行精煉，對熔液中的成分進行調節和優化；

S6：將熔液從煉爐中導出，使其進入下一道工序。

本發明還公開一種應用于上述超超臨界汽輪機用合金鋼鑄件的熔煉工藝的熔煉裝置，包括爐體和帶有電極棒的爐蓋，電極棒實現本熔煉裝置的電弧加熱，所述爐體的內部設置網隔板、可旋轉的攪拌須以及底座，所述網隔板固定連接爐體的內壁，所述網隔板位于攪拌須的上方，在進行鑄件初煉時，鑄件原料被放置于網隔板上，爐體內部的高溫溶解鑄件；所述攪拌須固定安裝于底座的頂部，所述爐體的底部設置用于往爐體內部充入氬氣的底部進氣管。

優選的，所述底座包括轉臺和位于轉臺底部的密封腔，所述密封腔的內部設置葉輪，所述葉輪的軸部上端固定連接轉臺的底部，所述葉輪的軸部底部與密封腔內壁旋轉連接，所述底部進氣管與密封腔連通且出氣口偏心位于葉輪的一側，從進氣管進入的氬氣可吹動葉輪，使葉輪帶動轉臺旋轉，攪拌須固定位于轉臺的頂部，攪拌須可對鑄件熔液進行攪拌，可加速雜質的處理效率，以及加快元素比例調節，實現精煉。

進一步的，所述攪拌須為空心設置，所述攪拌須上方開設氣孔，所述攪拌須的內腔與密封腔通過嵌裝于轉臺內部的連通管連通，所述連通管上設置微型氣泵，微型氣泵可將密封腔內部的氬氣導入攪拌須的內腔中，氬氣通過氣孔進入爐體的內部。