[发明专利]一种钢制高压阀体的熔炼方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属冶炼技术，具体是一种钢制高压阀体的熔炼方法。 

背景技术

目前，高压阀体的铸造对钢锭材料的选择有着很高的要求，要求钢材要有高温抗氧化性能，较高的高温蠕变强度、持久强度和韧性，低的热膨胀性，良好的导热性、加工性等优点。目前，多使用的是双相不锈钢SAF2507与超-超临界钢C12A。

SAF2507是一种双相不锈钢，钢中的铬、钼、氮量均高于第二代双相不锈钢。此材料是由瑞典SANDVIK公司1993年开发研究成功的， 该钢在固溶处理温度在1050℃以上时此钢的显微组织有比较理想的α/γ之比（即铁素体/奥氏体）约为50/50的双相结构。它的强度及抗腐蚀能力级强、耐点蚀、耐缝隙腐蚀性能优良、它还具有较强的抗氯化物腐蚀能力,较高的导热性和较低的热膨胀系数、它耐冲击强度也很好、优其是对有机酸如甲酸、乙酸等具有较强的抗整体腐蚀的能力、对含氯化物的无机酸也具有较强的抗腐蚀能力、SAF2507对稀释的混有氯根离子的具有更强的抗腐蚀能力。由于双相不锈钢SAF2507中含有26%的铬和0.24以上的N,该钢种比普通双相钢铬和氮都要高，在基体中铁素体的含量达到50%，尤于钢中铁素体的含量高使钢的脆性加大、流动性较差、晶粒粗大、造成热裂的倾向较大，又由于氮的含量提高给铸件造成气孔的几率较大，在铸造钢水熔炼过程中氮的加入是靠CrN或MnN中间合金加入使之N固溶在钢的基体中，也就是说钢中的Cr和Mn含量越高其N的加入量就越高，如果一但N的加入量超出了Cr和Mn的固溶N量，N就会变成弥散的气体在钢水中，铸件凝固后形成大量的气孔。因此该钢种给铸造工艺的设计和钢水的熔炼带来了很大困难。

超-超临界钢C12A是专门用于火力发电机组的一种耐高温高压阀门的特种材料，该材料具有良好的高温抗氧化性能，较高的高温蠕变强度、持久强度和韧性，低的热膨胀性，良好的导热性、加工性等特点，该材料可在高温下长期工作不变形、不蠕变，是火力发电机组在高温环境下工作的最好的材料选择。但是该种材料的钢液的流动性差，容易产生冷隔；高温易氧化，铸件表面易产生氧化膜褶皱，氧化膜卷入内部易形成氧化夹杂物，冶炼难度大；这种材料易产生缩松、缩孔缺陷，体收缩量大，收缩应力大，导致工艺设计的难度加大。阀体整体结构壁厚不均匀，相对增大了铸造难度。国内目前还没有成熟的铸造工艺和完整的铸造工艺文件。

发明内容

为了克服背景技术中的不足。本发明提供了一种钢制高压阀体的熔炼方法，本发明采用的技术解决方案是：

一种钢制高压阀体的熔炼方法，其特征在于，所述方法包括：

（1） 钢锭的VOD炉精炼：在真空、惰性气氛或可控气氛的条件下进行深脱碳、脱硫、脱氧、除气、调整成分和调整温度，去除杂质。

（2） 合金料的炉中加热干燥与保温：钢水熔炼前将精炼剂、集渣剂与合金料都置炉中加热干燥，保温。

（3） 钢水的精炼与浇注：在精炼炉中加入VOD炉精炼后的钢锭，送电，在钢锭熔化期间加入合金料，待合金料在炉中熔清后第一次取样光谱检验，待加冒口熔清后第二次取样光谱检验，钢水升温至1500℃以上时，将电解Mn分3次加入钢水中，将炉中的渣全部打净，先加入1/3总量的硅钙粉，待溶清后再次加入1/3总量的硅钙粉，待溶清后再加入剩余的硅钙粉然后搅拌，然后熔清后第三取样光谱检验，调整成份，第一次精炼完毕，再次打渣，进行第二次精炼，将硅钡不锈钢精炼剂分3次加入钢水中搅拌，边加边搅拌边升温，溶清后取样光谱检验化学成份，当温度升到1600℃以上时加入80%的铝终脱氧剂，将钢水倒入钢包中，剩余的20%铝终脱氧剂加入钢包中，钢包中最终取样，钢包运到铸型前、浇注前要测温。

所述的钢制高压阀体的熔炼方法，其特征在于：所述的步骤（2）合金料的炉中加热干燥温度为200-300℃。

所述的钢制高压阀体的熔炼方法，其特征在于：所述的步骤（2）合金料的炉中保温时间为2-3小时。

所述的钢制高压阀体的熔炼方法，其特征在于：所述的步骤（3）钢水的精炼与浇注中加入的硅钡不锈钢精炼剂量为总钢水量的2/1000。

所述的钢制高压阀体的熔炼方法，其特征在于：所述的步骤（3）钢水的精炼与浇注中加入的铝终脱氧剂的量为炉中钢水量的1—2‰。

所述的钢制高压阀体的熔炼方法，其特征在于：所述的步骤（3）钢水的精炼与浇注时需要采用气体保护方法。

所述的钢制高压阀体的熔炼方法，其特征在于：所述的步骤（3）钢水的精炼与浇注时需要渣保护方法下进行。