[发明专利]一种低硅低铝汽轮机转子钢的冶炼方法

说明书

本发明公开了一种低硅低铝汽轮机转子钢的冶炼方法，属于冶炼技术领域，解决了现有技术中低硅低铝汽轮机转子钢水纯净度较低，夹杂物较多，探伤合格率较低的问题。该方法包括如下步骤：电炉出钢前，在钢包底部加入锰铁合金，进行钢水预脱氧；电炉出钢时，顺钢流加入活性石灰；精炼时采用四元渣系造精炼渣，将步骤2的钢水全部兑入精炼炉后，加入造精炼渣材料进行造渣，造精炼渣材料分四批次加入；对步骤3中造渣后的钢水进行扩散脱氧；对步骤4的钢水进行真空去气处理；确定出钢时间，出钢前进行氩气软吹操作；氩气软吹操作结束后出钢；浇注，得到低硅低铝汽轮机转子钢。本发明可用于低硅低铝汽轮机转子钢的冶炼。

技术领域

本发明涉及冶炼技术领域，尤其是提供了一种低硅低铝汽轮机转子钢的冶炼方法。

背景技术

汽轮机转子是火电站设备的关键零部件之一，要求在高温高压的过热水蒸气内持续安全运行，需要承受高速旋转带来的极高离心应力、扭转力矩和弯曲应力作用，故此国家标准和用户均对汽轮机转子锻件的生产制定了较为严格的技术要求，并且随着电力行业的发展，火电站装机容量不断增大，转子锻件的技术要求还有升级的可能。综上所述，提升冶炼装备能力、改进生产工艺，从而制得冶金质量良好的汽轮机转子钢是十分必要的。

低硅低铝汽轮机转子典型的产品，材质为30Cr1Mo1V的高中压整体转子，此产品的探伤检测技术要求：在转子锻件叶轮体表面150mm以内的区域不允许存在当量直径Φ＞1.6mm的单个缺陷和Φ≥1.0mm的非金属夹杂密集区；其余区域不允许存在当量直径Φ＞3.0mm的任何缺陷，允许有1.0＜Φ＜1.6mm的密集区3个。可见，该探伤技术要求相对其他锻件产品较为严格，尤其是叶轮体表面的区域要求更为苛刻，以至产品探伤合格率较低、废品率较高。探伤不合锻件产品中的超标缺陷以非金属夹杂物为主，优良的钢水纯净性对产品探伤质量显得至关重要。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种低硅低铝汽轮机转子钢的冶炼方法，至少能够解决以下技术问题之一：(1)低硅低铝汽轮机转子钢水纯净度较低，(2)钢水中夹杂物较多，(3)探伤合格率较低。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种低硅低铝汽轮机转子钢的冶炼方法，包括如下步骤：

步骤1：电炉出钢前，在钢包底部加入锰铁合金，进行钢水预脱氧；

步骤2：电炉出钢时，顺钢流加入活性石灰；

步骤3：精炼时采用四元渣系造精炼渣，将步骤2的钢水全部兑入精炼炉后，加入造精炼渣材料进行造渣，造精炼渣材料分四批次加入；

步骤4：用碳粉和硅铁粉对步骤3中造渣后的钢水进行扩散脱氧，当炉渣颜色变白，钢水温度达到第一温度后进行合金化操作；

步骤5：对步骤4的钢水进行真空去气处理；

步骤6：确定出钢时间，出钢前进行氩气软吹操作；氩气软吹操作结束后出钢；

步骤7：对步骤6处理后的钢水进行浇注，得到低硅低铝汽轮机转子钢。

进一步，步骤3中，造精炼渣材料分四批次加入包括如下步骤：第一批次为粗炼钢水兑入精炼炉后加入第一石灰，第二批次为第一石灰加入后加入氧化铝粉，第三批次为待第一石灰和氧化铝粉全部熔化后加入第二石灰，第四批次为第二石灰加入后加入硅石。

进一步，步骤3中，精炼渣的组分以质量百分比计为：CaO：50％～55％，SiO₂：6％～12％，MgO：4％～8％，Al₂O₃：25％～30％。

进一步，步骤2中，活性石灰的块度范围为10～50mm。

进一步，步骤2中，活性石灰的用量为2～10kg/t钢。