CB2雙包冶煉合澆試生產(chǎn)

李連龍 李洪波 葉成立 方 遷 鞠慶紅 曾 杰

(二重(德陽)重型裝備有限公司鑄鍛公司，四川618000)

1 問題描述

CB2材料(ZG13Cr9Mo2Co1NiVNbNB)含B(硼)，B的范圍窄、易氧化。CB2材料在我公司開發(fā)成功后，二重陸續(xù)承接了汽缸等大鑄件，均在大鑄件車間采用單包冶煉澆注生產(chǎn)。目前CB2中小鑄件增多，在大鑄件車間投料生產(chǎn)組織壓力大，為此，CB2中小鑄件擬改在小鑄件車間進行雙包冶煉澆注試驗性生產(chǎn)，但根據(jù)CB2的生產(chǎn)經(jīng)驗，B、N等元素含量范圍窄，控制困難，特別是雙包合澆時，不確定因素多，增加了B、N的控制難度。

2 化學成分

化學成分見表1。

3 冶煉難點

要保證B含量和鋼水純凈度，必須保證鋼液脫氧良好。由于對主要脫氧元素Al、Ti限制嚴格，導(dǎo)致脫氧手段有限，因此鋼液脫氧難度大。

成分范圍窄，控制難度大。B含量為0.008%～0.011%，只有0.003%的控制范圍，且B為易氧化元素，收得率不穩(wěn)定，同時，雙包合澆，進一步增加了B的控制難度。B控制主要有以下幾個關(guān)鍵點：

(1)因脫氧困難，對易氧化元素B的控制造成極大不利影響。

(2)雙包冶煉過程中調(diào)B時，存在兩爐鋼水B成分不能同時合格的可能性，致使兩爐鋼水相互等待而耽誤時間，增加成分異常超標風險。

(3)澆注過程中，因雙包均需引流，先引流成功的鋼包先進行吹氬，因此存在B異常的可能，若發(fā)生引流等異常情況，B的變化風險將增大。

另外，N為(150～220)×10-6，僅有70×10-6的范圍，控制難度較大。

4 措施

(1)選用優(yōu)質(zhì)爐料，確保鋼水殘余元素符合要求。

(2)雙包冶煉時必須采用小批量多批次擴散脫氧操作，保證脫氧良好。

(3)雙包冶煉過程中調(diào)B時，精煉爐調(diào)B前滿足成分要求，對于B的調(diào)整做到同時添加、同時取樣，保證兩爐鋼水B成分同時合格，降低成分異常超標風險。

(4)精煉包的安裝過程中對于引流沙的安裝做到烘烤干燥，確保引流過程一次成功。澆注過程中兩包鋼水同時進行引流澆注，并對澆注過程的氬氣流量進行有效的控制，防止鋼水暴露。

5 生產(chǎn)過程控制

冶煉過程嚴格執(zhí)行以下控制措施：

表1 化學成分要求(質(zhì)量分數(shù)，%)Table 1 Chemical composition requirement (Mass, %)

表2 成品分析(質(zhì)量分數(shù)，%)Table 2 Analysis of final product (Mass, %)

(1)原材料使用優(yōu)質(zhì)爐料。

(2)鋼包爐冶煉加強擴散脫氧，保持白渣操作。

(3)分批次加入合金，并觀察C、Si等元素的變化，防止元素含量異常。

(4)調(diào)B前，進行深脫氧，同時加入B，同時取樣。

(5)出鋼準確控制出鋼溫度和澆注溫度，完全滿足工藝要求。

(6)澆注過程同時吊包，同時引流澆注，并控制氬氣流量，采用氬氣保護澆注。

6 試生產(chǎn)結(jié)果

在CB2雙包冶煉合澆的生產(chǎn)過程中，從工藝編制到冶煉過程的控制，嚴格貫徹精細操作要求，生產(chǎn)全程進行現(xiàn)場技術(shù)服務(wù)，確保鋼水純凈度，保證鑄件冶金質(zhì)量。成品成分見表2。

從表2可以看出，所有元素均達到了標準要求，特別是B和N的控制滿足了標準要求，H和O含量低，鋼水純凈度高。

該批產(chǎn)品共投2件，冶煉澆注及熱處理過程順利?？梢?，鋼液純凈度優(yōu)良，圓滿完成了試生產(chǎn)。

7 結(jié)論

詳細分析雙包冶煉合澆過程中存在的風險控制點，并制定對應(yīng)措施，即便B的控制難度較大，亦可成功生產(chǎn)。

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