[发明专利]一种超超临界汽轮机阀壳铸钢件的浇注方法

说明书

本发明公开了一种超超临界汽轮机阀壳铸钢件的浇注方法，属于机械铸造领域。本发明采用空气隔绝器的封闭浇注保护系统，隔绝空气，浇注过程中由于钢水与外部空气隔绝不会造成钢水吸气，能有效降低钢水二次氧化，减少夹杂物产生。本发明特别适合钢水中合金含量的超超临界汽轮机阀壳铸钢件，能够确保超超临界汽轮机阀壳铸钢件在浇注过程中二次氧化夹渣产生量大幅减少。既降低铸件焊补量，满足日益提高对铸钢件质量要求，又增加铸造厂经济效益。

技术领域

本发明涉及一种超超临界汽轮机阀壳铸钢件的浇注方法，属于机械铸造领域。

背景技术

大功率、高参数、高可靠性、高热效率和清洁环保已经成为当今汽轮机技术的发展方向，大力发展低煤耗、低污染的超超临界火电机组技术是我国实现节能减排战略目标和保障国家能源安全的重要措施之一。超超临界机组中的一个核心部件就是调门阀壳，目前该类产品还是依赖进口，因此开发满足超超临界机组用套门阀壳成为当务之急。

同时，随着社会生活和科学技术的发展，人们对铸钢件质量要求越来越高。就汽轮机行业来说，随着汽轮机工作效率逐步提升，对汽轮机用铸钢件的性能及质量要求越来越高，现在很多此类铸件的Cr、Ni、Mo等合金含量逐步提高，探伤等级也在逐步提高，有些铸件局部甚至整体都是0级探伤要求。

传统浇注方法，钢水直接裸露在大气中，在浇注过程中易吸入空气，并与大气中的氧发生反应产生二次氧化夹杂物。而且，钢水中合金含量越高，越易产生二次氧化夹杂物。此外，当钢水粘度随合金含量增加而增大，夹杂物难以上浮去除。传统浇注的铸件夹杂物较为严重，难以满足探伤质量要求，带来大量的焊补工作，这就导致了铸件成本较高、交货期延时等问题，严重影响铸造厂经济效益。

发明内容

本发明旨在提供一种超超临界汽轮机阀壳铸钢件的浇注方法，所述方法是采用空气隔绝器的封闭浇注保护系统，主要包括以下步骤：

浇注前将空气隔绝器放在铸型浇口上，

将钢包吊至空气隔绝器正上方并将浇注口对正铸型浇口，

调节空气隔绝器高度调节器及钢包高度至适当位置，钢包底部水口与型腔注水口的距离为1.5m；

打开钢包浇注口进行浇注，浇注过程中由于钢水与外部空气隔绝不会造成钢水吸气，能有效降低钢水二次氧化，减少夹杂物产生；

浇注完毕后，打开空气隔绝器的上、下中心快门式旋转开合机构，松开与钢包注水口、铸型浇口之间的接触，吊离钢包和空气隔绝器。

所述空气隔绝器包括圆筒形隔热箱壁，上、下端分别安装了中心快门式旋转开合机构，隔热箱壁的两侧还安装了用于调节高度的支架。

在本发明的一种实施方式中，铸钢件的材质为ZG1Cr10MoWVNbN耐热钢。

本发明优点：

本发明提供的浇注方法，特别适合钢水中合金含量的超超临界汽轮机阀壳铸钢件，能够确保超超临界汽轮机阀壳铸钢件在浇注过程中二次氧化夹渣产生量大幅减少。所得铸件的探伤等级为0级，铸件焊补量从铸件净重的3％大幅度下降0.47％，能减少2.53％，每只铸件焊条费用为11186元，降低60214元，既降低铸件焊补量，满足日益提高对铸钢件质量要求，又增加铸造厂经济效益。

空气隔绝器可重复利用，避免使用惰性气体隔绝空气时带来的惰性气体费用、复杂的设备问题；简便环保、节省费用、易操作。

本发明制备得到的超超临界汽轮机阀壳铸钢件在高温600℃-620℃、高压20-25MPa负载条件下具有优异的蠕变、抗氧化及抗疲劳等性能。其抗拉强度630～650MPa，伸长率大于15％，FATT50％小于9；在高温、高压服役条件下，即温度为620℃,应力150N/mm²，在10000h内安全运行，性能达到世界先进水平。

附图说明