阅读说明：本技术 一种φ1600mm～φ1850mm大型抽锭式电渣锭生产方法 (Production method of phi 1600 mm-phi 1850mm large-scale stripping electroslag ingot ) 是由 孙欣 焦其慧 付博 曹斌 姚玉东 胡有才 周伟基 吴鹏 刘鹏 王利 宋国辉 于 2020-12-04 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种φ1600mm～φ1850mm大型抽锭式电渣锭生产方法,解决大规格φ1600mm～φ1850mm直径大型电渣锭内部缩孔、严重偏析和高倍夹杂物以及生产抽锭过程中产生漏渣、流钢问题。具体技术措施为,在电渣重熔过程中,选用合理的熔速参数和摆动参数,充填比参数、渣系等工艺参数；且选用合适充填比的电极坯,在抽锭过程中避免在靠近结晶器侧,大量滴落的熔滴代入大量热量,出现漏渣、重皮等表面缺陷；渣系中配有一定比例的二氧化硅,在抽锭过程中,减小表面渣皮与结晶器内壁之间的摩擦力,同时增加渣系降温后的韧性。本发明实现了确保电渣锭内部无缩孔和严重偏析,保证高倍夹杂物符合产品标准要求和有利于避免抽锭过程中产生漏渣、流钢现象。(The invention discloses a method for producing a phi 1600 mm-phi 1850mm large-scale stripping electroslag ingot, which solves the problems of shrinkage cavity, serious segregation and high-power inclusion in the large-scale electroslag ingot with the diameter of phi 1600 mm-phi 1850mm, and slag leakage and steel flowing in the stripping process. The specific technical measures are that reasonable technological parameters such as melting speed parameters, swing parameters, filling ratio parameters, slag systems and the like are selected in the electroslag remelting process; and an electrode blank with a proper filling ratio is selected, so that the phenomenon that a large amount of molten drops dropping from the side close to the crystallizer substitute a large amount of heat to cause surface defects such as slag leakage and heavy skin in the ingot drawing process is avoided; the slag system is provided with a certain proportion of silicon dioxide, so that the friction force between the surface slag crust and the inner wall of the crystallizer is reduced in the ingot drawing process, and the toughness of the slag system after cooling is improved. The invention ensures that no shrinkage cavity and serious segregation exist in the electroslag ingot, ensures that high-power inclusions meet the product standard requirement and is beneficial to avoiding the phenomena of slag leakage and steel flowing in the ingot drawing process.)

一种φ1600mm～φ1850mm大型抽锭式电渣锭生产方法

技术领域

本发明属于电渣重熔技术领域，具体涉及一种φ1600mm～φ1850mm大型抽锭式电渣锭生产方法，具体生产的电渣锭直径分别为φ1600mm、φ1750mm，钢种为718。

背景技术

随着大型锻件的尺寸不断增加，要求钢锭的尺寸和重量也在变大，使得成分偏析、凝固缺陷等现象不断加剧，而电渣重熔正是改善此问题的有效方法，电渣重熔工艺使金属内部纯净度高、组织致密、成分均匀。但是大型电渣锭相对于较小锭型，由于电渣锭直径的增加而带来的凝固作用减弱,影响着钢锭内部中心缩孔、疏松等级，从而影响铸件质量、影响稳定性。目前大型电渣锭多采用传统固锭式结晶器生产，但是生产的电渣锭高度受结晶器工装限制，如果为了重熔大重量的大型电渣锭，要使用高度极高的固锭式结晶器，工装成本极高，并且长时间使用后，结晶器内壁的铜内壁易产生变形，后续维护费用较高；即使采用组合式固锭式结晶器，生产操作过程中组装结晶器占用大量生产时间，并且组合式固锭式结晶器造价极高。大型抽锭式结晶器能够解决固锭式结晶器生产电渣锭问题，电渣锭长度不受结晶器高度限制，只要底水箱行程足够，可以实现电渣锭长度最大化，具有较高的成材率。但是采用大型抽锭式结晶器生产难度较大，在长时间的电渣重熔过程中，抽锭极易产生漏渣、流钢，并且在冶炼大吨位电渣锭需要交换支臂，抽锭更是漏渣、流钢的高发时刻，轻者造成电渣重熔无法继续，严重时会对设备造成很大的损坏。

发明内容

本发明公开一种φ1600mm～φ1850mm大型抽锭式电渣锭生产方法，解决大规格φ1600mm～φ1850mm直径大型电渣锭生产抽锭过程中产生漏渣、流钢问题。

本发明对钢种718进行一系列抽锭式结晶器电渣重熔φ1600mm～φ1850mm电渣锭的工艺研发，工艺具体步骤和方法：

⑴电渣重熔工艺路线：

①连铸圆坯—电极坯带锯切割—电极坯表面抛丸—电极坯焊接—φ1600mm抽锭式结晶器进行电渣重熔—锻造后成品检验；

②连铸圆坯—电极坯带锯切割—电极坯表面抛丸—电极坯焊接—φ1850mm抽锭式结晶器进行电渣重熔—锻造后成品检验。

⑵电极坯采用φ700mm～φ800mm连铸圆坯。

⑶连铸圆坯按照每组电极坯所需长度倍尺准备，后经带锯切割；冶炼过程中，带锯端朝下，焊接连铸坯火切端。

⑷电极坯经带锯切割后，需经抛丸处理，保证电极坯表面无附锈、无氧化皮等。

⑸电渣重熔过程：

①φ1600mm抽锭式结晶器生产：

熔速设定1250kg/h～1420kg/h；

摆动设定1.5％～3.0％；

渣系设定为：CaF₂：Al₂O₃：CaO：MgO：SiO₂＝35～45：20～28：15～25:1～8:2～9；

交换支臂参数：电压提升7％～15％、电阻提升1％～6％；

抽锭参数设定：抽锭速度：1.6mm/min～3.3mm/min；抽锭步长：1.5mm～4.5mm。

②φ1850mm抽锭式结晶器生产：

熔速设定1370kg/h～1550kg/h；

摆动设定1.5％～3.0％；

渣系设定为：CaF₂：Al₂O₃：CaO：MgO：SiO₂＝35～45：20～28：15～25:1～8:2～9；

交换支臂参数：电压提升7％～15％、电阻提升1％～6％；

抽锭参数设定：抽锭速度：1.6mm/min～3.3mm/min；抽锭步长：1.5mm～4.5mm。

⑹电渣锭冶炼结束后，在结晶器内进行缓冷操作，缓冷时间为6h～9h；缓冷结束后，红转锻造工序进行锻造。

本发明的机理分析及发明点：

本发明在利用电渣重熔原理的基础上，在电渣重熔过程中，选用合理的熔速参数和摆动参数，充填比参数、渣系等工艺参数，确保电渣锭内部无缩孔和严重偏析，保证高倍夹杂物符合产品标准要求；且选用合适充填比的电极坯，在抽锭过程中，避免在靠近结晶器侧，大量滴落的熔滴代入大量热量，出现漏渣、重皮等表面缺陷；渣系中配有一定比例的二氧化硅，在抽锭过程中，减小表面渣皮与结晶器内壁之间的摩擦力，同时增加渣系降温后的韧性，有利于避免抽锭过程中产生漏渣、流钢现象。

本发明与现有技术比较的有益效果在于：

⑴采用直径φ1600mm-φ1850mm抽锭式结晶器进行电渣重熔的大型电渣锭，其内部质量较好。成品低倍达到：中松0.5级、疏松0.5级，高倍夹杂物达到：A细：0.5级、A粗：0.5级、B细：0.5级、B粗：0.5级、C细：0级、C粗：0级、D细：0.5级、D粗：0.5级；同一截面成分均匀度较高。

⑵抽锭结晶器高度仅1m～2m，生产电渣锭高度4m～6m。电渣锭高度不受结晶器高度限制，极大的提升电渣锭成材率的同时，降低了结晶器工装的采购费用与后期维护保养费用。

⑶大幅度提高电渣锭成材率，根据设备行程，实现冶炼最大长度电渣锭,在电渣锭头部、尾部切除量一定的情况下，电渣锭长度的增加有效提高电渣锭成材率，具有很大的经济效益。

⑷在电渣重熔的抽锭过程中，设定熔速一定，冶炼液位保持在同一水平面,确保了整个抽锭过程中，所冶炼的电渣锭处于相同的冷却条件,保证了电渣锭内部结晶器组织的一致性。

⑸采用连铸电极坯，可大幅度降低成本,由于连铸坯本身成本低于模铸电极坯，且连铸坯具有较高的成坯率,经济效益极高。

具体实施方式

下面结合具体实施例进行详细描述和说明。

实施例1

生产钢种：718，生产规格：φ1850mm×4400mm。

1、工艺路线

连铸圆坯—电极坯带锯切割—电极坯表面抛丸—电极坯焊接—φ1850mm抽锭式结晶器进行电渣重熔—锻造后成品检验

2、电极坯准备

电极坯采用连铸圆坯φ800mm，采用6组电极坯进行电渣重熔，每组电极坯长度为3.6米；连铸坯经过抛丸处理，表面无附锈、无氧化皮；每支电极坯焊接连铸坯火切端面，另一端为带锯端面，交换支臂时，带锯端面首先进入炉内，采用此方法不带入任何氧化物，避免了炉渣的氧化。

3、电渣重熔

①熔速设定1370kg/h～1550kg/h；

②摆动设定1.5％；

③渣系设定为：CaF₂：Al₂O₃：CaO：MgO：SiO₂＝45：28：20:5:2；

④交换支臂参数：电压提升7％～15％、电阻提升1％～6％；

⑤抽锭参数设定：抽锭速度：1.6mm/min～3.3mm/min；抽锭步长：1.5mm～4.5mm。

4、电渣锭缓冷

电渣锭冶炼结束后，在结晶器内进行缓冷操作，缓冷时间为9h；缓冷结束后，红转锻造工序进行锻造，电渣锭表面良好。

5、锻造成品检验

①低倍结果：中心疏松0.5级、一般疏松0.5级；

②按照GB/T10561检验高倍级别：

取样位置	A粗	A细	B粗	B细	C粗	C细	D粗	D细	Ds
										电渣锭头部	0	0.5	0	0.5	0	0	0	0.5	0
电渣锭尾部	0	0.5	0	0.5	0	0	0	0.5	0

③模块按SEP1921标准进行超声波探伤，满足3组E/e级的标准要求。

实施例2

生产钢种：718，生产规格：φ1600mm×2500mm。

1、工艺路线

连铸圆坯—电极坯带锯切割—电极坯表面抛丸—电极坯焊接—φ

1600mm抽锭式结晶器进行电渣重熔—锻造后成品检验；

2、电极坯准备

电极坯采用连铸圆坯φ800mm，采用3组电极坯进行电渣重熔，每组电极坯长度为3.6米；连铸坯经过抛丸处理，表面无附锈、无氧化皮；每支电极坯焊接连铸坯火切端面，另一端为带锯端面，交换支臂时，带锯端面首先进入炉内，采用此方法不带入任何氧化物，避免了炉渣的氧化。

3、电渣重熔

①熔速设定1250kg/h～1420kg/h；

②摆动设定1.5％；

③渣系设定为：CaF₂：Al₂O₃：CaO：MgO：SiO₂＝45：28：20:5:2；

④交换支臂参数：电压提升7％～15％、电阻提升1％～6％；

⑤抽锭参数设定：抽锭速度：1.6mm/min～3.3mm/min；抽锭步长：1.5mm～4.5mm。

4、电渣锭缓冷

电渣锭冶炼结束后，在结晶器内进行缓冷操作，缓冷时间为8h；缓冷结束后，红转锻造工序进行锻造，电渣锭表面良好。

5、锻造成品检验

①低倍结果：中心疏松0.5、一般疏松0.5.

②按照GB/T10561检验高倍级别：

取样位置	A粗	A细	B粗	B细	C粗	C细	D粗	D细	Ds
										电渣锭头部	0	0.5	0	0.5	0	0	0	0.5	0
电渣锭尾部	0	0.5	0	0.5	0	0	0	0.5	0

③模块按SEP1921标准进行超声波探伤，满足3组E/e级的标准要求。