大型水轮机主轴冶炼工艺研究

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通过合理配料，粗炼炉强化脱磷，出钢过程留钢留渣，进入LF 炉后升温化渣，采用强脱氧剂铝粉和碳粉进行扩散脱氧，真空脱气处理，并进行钙处理改变MnS 夹杂物形态，真空浇注等手段，成功冶炼出内部质量优良的大型钢锭。 大型水轮机主轴冶炼工艺研究.pdf (185.46 KB, 下载次数: 0)

2025-2-15 07:14 上传

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苏澜

电弧炉冶炼
优化原材料配比：采用一类生铁和同类钢种的返回废钢和钢屑，生铁配比为 20%-25%，同类钢种返回废钢和钢屑控制在 75% 左右。严格控制废钢中的 Cu、Mo 等元素，超出内控值严禁冶炼本钢种。
控制脱碳量和脱碳速度：冶炼中保证足够的脱碳量和脱碳速度，使钢水中的夹杂物尽早上浮，提高钢水纯净度。
控制出钢温度：出钢温度控制在 1620-1640℃，出钢过程顺流加入小袋石灰，充分利用电炉高温余热尽快成渣，同时防止氧化渣进入精炼包，为后续精炼创造有利条件。
精炼炉冶炼
LF 炉精炼：精炼初期利用石灰造渣，萤石调整炉渣流动性，采用碳粉等粉状脱氧剂进行扩散脱氧。保持精炼炉微正压，精炼渣保持黄白渣大于等于 30min。调整钢水化学成分并使其均匀分布，降低合金消耗量，提高合金收得率。当炉渣流动性良好、钢液温度合适及化学成分达到要求，可进 VD 炉开始真空处理。
VD 炉真空精炼：VD 精炼过程中钢渣充分混合加大反应界面，具有良好的去气和脱氧效果，进一步提高钢液纯净度，使钢液成分、温度更加均匀，改善钢液内在性能。钢水经过 LF 工序处理后，当钢水化学成分基本满足要求，温度达到 1645-1655℃时转至真空位处理。要求真空度小于等于 266.6Pa，真空处理时间 20min，注意控制氩气流量，确保 VD 精炼过程安全、稳定、高效。
铸锭
准备工作：真空浇注系统必须清洁、干燥，达到无锈、无油、无尘。使用前对钢锭模、底盘表面清理，然后烘烤、喷砂处理，人工打磨局部锈蚀。中间包使用高铝质砖砌筑，并烘烤使其浇注前温度大于 800℃。此外，精炼炉出钢之时直到精炼包开浇前，中间包要进行氩气置换，防止精炼钢水二次氧化。
控制浇注温度和速度：钢水浇注温度为 1570-1590℃，浇注速度大于 5t/min。浇注完毕，迅速在冒口中加入发热剂和保温剂，凝固后迅速脱模送至锻造车间加热炉中。
通过以上冶炼工艺，可以生产出化学成分控制合理、钢水洁净度较高的大型水轮机主轴用钢锭，满足大型水轮机主轴的力学性能和使用性能要求。