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空心管坯技术拓宽电渣冶金有哪些应用空间
作者:成都蓉荷不锈钢材料有限公司 发布日期:2018-02-08 关注次数:70 二维码分享

近年来,随着我国高压锅炉、电站、石油化工等行业的飞速发展,在成都不锈钢管市场上用户对厚壁管,特别是中、大口径(外径400mm~1000mm×25~80mm)无缝厚壁管特厚壁管的需求不断增加。成都蓉荷不锈钢材料有限公司小编分析,尽管我国自2003年起就一直是无缝钢管的生产、消费第一大国,但就上述规格的某些品种而言,目前国内生产很难满足市场需求,尤其是大口径、特厚壁无缝钢管缺口较大。国内仅电站、锅炉产业年需ASME标准各类大口径、特厚壁无缝钢管就在10万吨左右,这当中有8万吨的缺口需要进口弥补。

电渣重熔管坯技术极具开发价值  大直径厚壁管的生产与一般结构钢管相比具有以下难点:周期长,投资大,生产工序多、工艺复杂,检测项目多、要求严格。目前生产方法主要有锻造镗孔、铸造成形、自由锻、卷制焊接成形法、电渣重熔法几种。

空心管坯技术拓宽电渣冶金有哪些应用空间

2002年,东北大学先后采用结晶器导电技术、双极串连、交换电极、T型结晶器、液位检测等技术开发了电渣连铸新技术,目前该技术已经成功转化为工业生产力。在电渣连铸技术的基础上,借鉴乌克兰实验室生产管坯电渣炉的经验,东北大学计划开发电渣重熔管坯技术,以解决厚壁管生产成本高的问题。  在内结晶器、外结晶器和引锭装置构成的环形空间中加入液态炉渣,将自耗电极端部插入其中。当多支并联的自耗电极、炉渣、底水箱通过短网与变压器形成供电回路时,便有电流从变压器输出通过液态熔渣,使自耗电极的端部被逐渐加热熔化,熔化的金属穿过渣池进入金属熔池,因结晶器中心装有水冷内结晶器,液态金属逐渐凝固成管坯钢锭。当管坯钢锭达到一定高度后,开始抽锭。抽锭速度与自耗电极的熔化速度相匹配,结晶器内钢水液面位置通过钢水液面检测装置进行监测  突破电渣重熔管坯关键技术

结晶器设计方面,为提高充填比以减少电极长度,外结晶器须设计成T型,即电极熔化部分结晶器直径大于钢锭成型部分,内结晶器设计为直桶形。为了减少漏钢漏渣,内外结晶器须带有合适的锥度。目前他们设计的几种钢锭断面尺寸为Φ900/Φ200mm、Φ900/Φ400mm、Φ650/Φ450mm。

在交换电极时渣温急剧下降,导致钢锭表面形成渣沟较深,为了保持交换电极期间渣温不会急剧下降,须采用另外一路电源对结晶器渣池供电加温。该电源在正常重熔阶段也可作为辅助电源供电,钢锭的表面质量会有所改善。

由于电极较长、较细,钢锭较长,另外形成的闭合回路包围面积较大,根据以往的生产经验,短网压降会很大,往往在重熔后期会出现变压器功率不足的现象。为解决该难题,拟采用平行布线和同轴导电技术。

电极为多支并联的小直径电极棒,在T形结晶器内很难实现固渣启动,所以应事先在化渣炉内化好适量的液态炉渣倒入结晶器内。

在使用T形结晶器的抽锭电渣重熔技术中,金属液面位置的控制尤为关键,液位过高会出现钢锭拉断的现象,液位过低时常出现漏钢漏渣等问题。国内连铸技术中近年来普遍采用射线法检测结晶器内金属液面,在管坯电渣重熔中也可使用射线法。根据以往经验,由于熔化速度较慢,设计精度达到±5mm即可满足技术要求。 液态熔渣倒入结晶器后便在引锭底板上凝固成渣壳,影响钢锭与引锭底板之间的连接,这将会成为一个要重点解决的问题。

与传统电渣重熔技术不同的是,钢锭与结晶器之间存在相对运动,如果钢锭与结晶器之间的渣壳被破坏将会发生漏钢、漏渣,拟采用通过调整渣系的物理性能和工艺制度来解决该问题。

通过对电渣重熔管坯技术的进行科学分析,该工艺方案是可行的。电渣重熔管坯技术克服了其他方法生产大口径厚壁管的诸多问题,是一项极具开发价值的技术。


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