40吨以上9Ni大型钢锭的制造方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010074692.X (22)申请日 2020.01.22 (71)申请人 上海电气上重铸锻有限公司 地址 200245 上海市闵行区江川路1800号 申请人 钢铁研究总院 中国人民解放军63837部队 (72)发明人 朱孝渭杨志勇陈万华王长军 周恩民王太江 (51)Int.Cl. C22B 9/18(2006.01) C22B 9/193(2006.01) C22C 38/46(2006.01) C22C 38/44(2006.01) C22C 38/42(2006.0。

2、1) C22C 38/04(2006.01) C22C 38/02(2006.01) (54)发明名称 一种40吨以上9Ni大型钢锭的制造方法 (57)摘要 本发明公开了一种40吨以上9Ni大型钢锭的 制造方法， 要解决的是尚未有大重量的9Ni钢锭 的制造方法的问题。 本发明具体步骤如下： 步骤 一， 采用真空感应的形式生产自耗电极， 对自耗 电极进行化学成分复验； 步骤二， 采用自耗电极 作为电渣重熔的原材料， 将多支自耗电极电渣重 熔为所需重量的钢锭， 电渣重熔的熔炼用渣采用 AH-8渣系， 电渣重熔时采用干燥空气进行气氛 保护， 控制重熔过程中H元素的含量， 定时定量加 入脱氧剂， 电渣。

3、重熔进行渣样分析和渣H分析； 步 骤三， 电渣重熔结束后5-8小时脱锭， 2小时内进 行锻造， 期间采用保温罩保护。 本发明使用真空 感应生产自耗电极， 电渣重熔的方式进行钢锭的 冶炼， 可以生产出40吨以上的9Ni钢锭。 权利要求书1页 说明书4页 CN 111139364 A 2020.05.12 CN 111139364 A 1.一种40吨以上9Ni大型钢锭的制造方法， 其特征在于， 具体步骤如下： 步骤一， 采用真空感应的形式生产自耗电极， 对自耗电极进行化学成分复验； 步骤二， 采用自耗电极作为电渣重熔的原材料， 将多支自耗电极电渣重熔为所需重量 的钢锭， 电渣重熔的熔炼用渣采用AH。

4、-8渣系， 电渣重熔时采用干燥空气进行气氛保护， 控 制重熔过程中H元素的含量， 同时严格控制气相、 液相与钢中H元素平衡， 定时定量加入脱氧 剂， 电渣重熔进行渣样分析和渣H分析； 步骤三， 电渣重熔结束后5-8小时脱锭， 2小时内进行锻造， 期间采用保温罩保护。 2.根据权利要求1所述的40吨以上9Ni大型钢锭的制造方法， 其特征在于， 所述生产自 耗电极之前在将电渣炉设置为单相双极串联工作模式， 电渣炉中铺设结晶器和水冷底板。 3.根据权利要求1所述的40吨以上9Ni大型钢锭的制造方法， 其特征在于， 所述自耗电 极使用前在表面进行防氧化处理。 4.根据权利要求1或3所述的40吨以上9N。

5、i大型钢锭的制造方法， 其特征在于， 所述自耗 电极进行电渣重熔时采用四轮一组的配对方式。 5.根据权利要求1所述的40吨以上9Ni大型钢锭的制造方法， 其特征在于， 所述AH-8 渣系包括萤石、 白刚玉、 石灰、 石英砂和电熔镁砂按照重量比62-67:18-23:10.2-12.6:4.5- 5.7:3.8-4.4混合的混合物。 6.根据权利要求1或5所述的40吨以上9Ni大型钢锭的制造方法， 其特征在于， 所述渣样 分析和渣H分析的频率为50-70分钟一次。 7.根据权利要求1所述的40吨以上9Ni大型钢锭的制造方法， 其特征在于， 所述自耗电 极使用前进行预热。 权利要求书 1/1 页 。

6、2 CN 111139364 A 2 一种40吨以上9Ni大型钢锭的制造方法 技术领域 0001 本发明涉及钢锭制造领域， 具体是一种40吨以上9Ni大型钢锭的制造方法。 背景技术 0002 钢水经盛钢包注入铸模凝固形成钢锭。 钢液在炼钢炉中冶炼完成后， 必须铸成一 定形状的锭或坯才能进行加工。 用铸模铸成钢锭的工艺过程简称为铸锭。 钢锭至今仍是轧 钢生产的主要原料。 钢锭质量的优劣、 锭型的状况以及其重量大小对轧钢生产有着十分重 要的作用。 0003 9Ni钢锭就是其中一种， 为了一些项目的需要， 9Ni钢锭需要制造为40吨以上， 现有 的9Ni钢锭最大仅仅只有15吨， 制造难度大并且冶炼时。

7、间长， 容易产生质量问题。 发明内容 0004 本发明实施例的目的在于提供一种40吨以上9Ni大型钢锭的制造方法， 以解决上 述背景技术中提出的问题。 0005 为实现上述目的， 本发明实施例提供如下技术方案： 0006 一种40吨以上9Ni大型钢锭的制造方法， 具体步骤如下： 0007 步骤一， 采用真空感应的形式生产自耗电极， 使得电渣重熔的原材料中的质量得 到进一步的提升， 对自耗电极进行化学成分复验， 尤其针对P元素， 尽可能控制在一个极低 的水平， 保证9Ni产品在低温环境下的性能要求； 0008 步骤二， 采用自耗电极作为电渣重熔的原材料， 将多支自耗电极电渣重熔为所需 重量的钢锭。

8、， 电渣重熔的熔炼用渣采用AH-8渣系， 电渣重熔时采用干燥空气进行气氛保 护， 控制重熔过程中H元素的含量， 防止冷脆， 同时严格控制气相、 液相与钢中H元素平衡， 定 时定量加入脱氧剂， 保证电渣重熔时炉内气氛为还原性气氛， 电渣重熔进行渣样分析和渣H 分析， 通过变价氧化物的变化调整熔炼速度和脱氧剂的用量； 0009 步骤三， 电渣重熔结束后5-8小时脱锭， 2小时内进行锻造， 期间采用保温罩保护， 防止因为组织应力与热应力导致钢锭开裂。 0010 作为本发明实施例进一步的方案： 生产自耗电极之前在将电渣炉设置为单相双极 串联工作模式， 可以保持熔炼过程中有超高功率， 电渣炉中铺设结晶器。

9、和水冷底板， 确保整 个重熔过程为强冷却， 结晶器采用内径为1500-2400mm的铜壁水冷结晶器。 0011 作为本发明实施例进一步的方案： 自耗电极使用前在表面进行防氧化处理， 减少 重熔过程中变价氧化物的增量。 0012 作为本发明实施例进一步的方案： 自耗电极进行电渣重熔时采用四轮一组的配对 方式， 可以达到化学成分均匀。 0013 作为本发明实施例进一步的方案： AH-8渣系包括萤石、 白刚玉、 石灰、 石英砂和 电熔镁砂按照重量比62-67:18-23:10.2-12.6:4.5-5.7:3.8-4.4混合的混合物。 0014 作为本发明实施例进一步的方案： 渣样分析和渣H分析的频。

10、率为50-70分钟一次。 说明书 1/4 页 3 CN 111139364 A 3 0015 作为本发明实施例进一步的方案： 自耗电极使用前进行预热， 防止自耗电极端头 因为即刻太热导致的炸裂， 金属块掉入熔池中， 导致钢锭报废。 0016 与现有技术相比， 本发明实施例的有益效果是： 0017 本发明设计合理， 使用真空感应生产自耗电极， 电渣重熔的方式进行钢锭的冶炼， 可以生产出40吨以上的9Ni钢锭， 满足人们的使用需求。 具体实施方式 0018 下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。 0019 实施例1 0020 一种40吨以上9Ni大型钢锭的制造方法， 具体步骤如。

11、下： 0021 步骤一， 采用真空感应的形式生产自耗电极， 使得电渣重熔的原材料中的质量得 到进一步的提升， 对自耗电极进行化学成分复验， 尤其针对P元素， 尽可能控制在一个极低 的水平， 保证9Ni产品在低温环境下的性能要求； 0022 步骤二， 采用直径为580mm的自耗电极作为电渣重熔的原材料， 将多支自耗电极电 渣重熔为所需重量的钢锭， 电渣重熔的熔炼用渣采用AH-8渣系， AH-8渣系包括萤石、 白 刚玉、 石灰、 石英砂和电熔镁砂按照重量比62:18:10.2:4.5:3.8混合的混合物， 电渣重熔时 采用干燥空气进行气氛保护， 控制重熔过程中H元素的含量， 防止冷脆， 同时严格控。

12、制气相、 液相与钢中H元素平衡， 定时定量加入脱氧剂， 保证电渣重熔时炉内气氛为还原性气氛， 电 渣重熔进行渣样分析和渣H分析， 通过变价氧化物的变化调整熔炼速度和脱氧剂的用量， 更 换自耗电极的时间不超过7分钟； 0023 步骤三， 电渣重熔结束后5小时脱锭， 2小时内进行锻造， 期间采用保温罩保护， 防 止因为组织应力与热应力导致钢锭开裂， 可以得到40-120吨重量的钢锭。 0024 实施例2 0025 一种40吨以上9Ni大型钢锭的制造方法， 具体步骤如下： 0026 步骤一， 采用450t电渣炉的单相双极串联工作模式， 保持电渣重熔过程中有超高 功率， 采用1500mm内径的铜壁水冷。

13、结晶器和水冷底板， 铜壁水冷结晶器结晶器与水冷底板 进水量保持在1000m3/小时， 确保熔炼时进出水温度差不高于5摄氏度， 整个电渣重熔过程 为强冷却， 采用真空感应方式冶炼自耗电极， 自耗电极气体元素含量满足表1要求， 再将自 耗电极进行装配， 每四支自耗电极配对成一组， 电渣重熔的熔炼用渣采用以下重量分数的 原料： 萤石65、 白刚玉20、 石灰11、 石英砂5和电熔镁砂4， 共重1.8吨； 同时增加 SiO2， 可以降低熔炼用渣的透气性， 控制电渣重熔过程中大气中H、 O、 N元素的影响； 0027 表1 说明书 2/4 页 4 CN 111139364 A 4 0028 0029 步。

14、骤二， 包括造渣、 化渣和重熔， 造渣过程如下： 启动电渣炉， 调节铜壁水冷结晶器 内保护气体流量， 通入的保护气体水汽含量为0.1g/m3， 流量为760立方米/小时， 保持炉内 氢含量不大于1.5g/m3； 将部分配好的渣料加入铜壁水冷结晶器底部， 用石墨电极在铜壁水 冷结晶器内通电引弧； 化渣过程如下： 使用超高功率石墨电极进行造渣， 能有效抑制电渣重 熔过程中的增C现象； 逐渐把渣料全部加入铜壁水冷结晶器内， 直至渣料全部熔化； 造渣结 束对熔渣成分和渣H进行分析， 确保熔渣成分进入规定区间； 造渣结束， 渣温不低于1600摄 氏度， 方可换入自耗电极， 造渣时间严格控制在2小时以内；。

15、 重熔过程如下： 对自耗电极进行 预热， 防止自耗电极端头因为即刻太热导致的炸裂， 金属块掉入熔池中， 导致钢锭报废， 在 电渣过程稳定的前提下， 采用高电压档数， 尽可能的小电流进行操作， 保持熔池扁平， 防止 自耗电极出现长短不一的现象， 整个过程采用高功率模式， 保证自耗电极的进给速度在2.5 3mm/min， 从而获得良好的熔池形态， 整个电渣重熔过程采用干燥空气保护， 流量为600- 800m3/h， 保持炉内氢含量不超过1.5g/m3， 每小时对熔渣和渣H进行分析， 保证熔渣始终保持 还原性， 以及气体含量尽可能低， 铜壁水冷结晶器和水冷底板的水流量保持600m3/h， 铜壁 水冷。

16、结晶器和水冷底板的出水温度不大于50摄氏度， 进出水温度差值不高于5摄氏度， 为强 冷却状态， 保证钢锭快速凝固， 减少钢锭成分偏析， 每小时对炉渣进行测温， 要求不低于 1650摄氏度， 使得电渣过程过热度不低于250摄氏度， 保证电渣重熔的提纯效果， 以获得超 纯净的内在质量， 当重熔到电渣锭实际重量比预定重量少3.5吨时， 减低电功率转入末期进 行补缩操作， 补缩时熔炼温度应高于9Ni钢的熔化温度， 即不低于1550摄氏度， 防止钢锭内 暗孔的形成， 补缩时间不小于4小时； 0030 步骤三， 脱锭： 电渣重熔结束后6小时后脱锭， 2小时内进行锻造， 期间采用保温罩 保护， 防止因为组织。

17、应力与热应力导致钢锭开裂。 0031 采用实施例2的方法生产， 将不同的成品进行化学成分检验， 检验结果见表2。 0032 表2 0033 说明书 3/4 页 5 CN 111139364 A 5 0034 0035 从表2中可以看出， 成品符合9Ni钢锭的规范。 0036 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的精 神和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。 0037 此外， 应当理解， 虽然本说明书按照实施方式加以描述， 但并非每个实施方式仅包 含一个独立的技术方案， 说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见， 本领域技术人员应当 将说明书作为一个整体， 各实施例中的技术方案也可以经适当组合， 形成本领域技术人员 可以理解的其他实施方式。 说明书 4/4 页 6 CN 111139364 A 6 。