高温耐蚀合金电极锭的生产方法技术

本发明专利技术涉及高温耐蚀合金电极锭的生产方法，属于特殊钢冶炼领域。本发明专利技术解决的技术问题是提供高温耐蚀合金电极锭的生产方法。本发明专利技术采用模铸法，电极锭的钢种为NS1402；通过设计合理的金属模，制定合金锭身和冒口浇注工艺参数，以及保护渣和发热剂的加入时间和重量，最终完全消除了NS1402合金冒口下的缩孔缺陷。本发明专利技术的应用对于提高该合金成材率，稳定后续的电渣重熔生产具有重要作用。本方法简单、易操作，生产成本低，适用于大生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高温耐蚀合金电极锭的生产方法，属于特殊钢冶炼领域。
技术介绍
NS1402合金是一种用Ti稳定化的Ni-Fe-Cr-Mo-Cu高温耐蚀合金。它具有良好的耐一般腐蚀和局部腐蚀性能，以及良好的工艺性能，主要用于氢裂化和渣油加氢装置中的高压空冷器主体材料，具有较高附加值。这种高温耐蚀合金采用模铸方锭或扁锭直接轧制板材时，容易产生裂纹、中心疏松和夹杂等缺陷。目前，主要通过模铸电极棒，然后电渣重熔，最后轧制的方式来生产。经过重熔渣洗和逐步冷却，可以得到夹杂少，并且裂纹和疏松缺陷低的合金棒材。现有的通过模铸生产该高温耐蚀合金电极锭还有很多问题。如中心缩孔深度较大，最大可达到1m；缩孔半径较大，超过40mm。这种大缩孔缺陷会严重影响电渣重熔过程电压的稳定，不利于电渣重熔工艺的顺行。因此冒口下需要切除较长的铸锭，严重降低了该合金的成材率。目前，有大量研究报道了电极锭的浇注方法，如胡小东等发表于《特种铸造及有色合金》的文献“细长电极锭凝固缺陷的模拟”，针对45钢，调整冒容比(从5％到10％)，发热剂用量，以及浇注速度，优化了直径500mm，高4500mm电极锭的内部质量。刘楚威等发表于《铸造技术》中的文献“Φ450mm电极锭浇注中疏松缩孔的模拟研究”，于海龙等发表于《特种铸造及有色合金》的文献“Φ450mm电极锭浇注时间的模拟研究”，以及张振山等发表于《铸造技术》的文献“基于Procast的Φ650mm电极锭浇注方案优化研究”，这三篇文献都通过调整电极锭冒口和锭身的浇注时间，优化了冒口补缩，减小了电极锭缩孔深度。但是文献的钢种为9Cr2Mo，与高温耐蚀合金有重大差异。申请号201310174419.4的专利技术专利公开了一种大断面自耗电极的浇注方法，该技术主要是针对S44SY、H13和TSM166三个钢种，设计了一种浇注电极锭的方法，目的是减少铸锭轧制或锻造成电极锭的工序，将钢液直接浇注成电极锭，降低生产成本。而对于高温耐蚀合金NS1402，采用该方法并不能制备得到很好的模铸电极。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术解决的技术问题是提供一种高温耐蚀合金电极锭的生产方法，该方法适用于高温耐蚀合金NS1402的生产。本专利技术高温耐蚀合金电极锭的生产方法，采用模铸法：所述电极锭的钢种为NS1402；锭模为金属模，金属模内径为上小下大，上口内径540～580mm，下口内径590～630mm，锥度1～1.5％；金属模上口厚度110～150mm，下口厚度为180～220mm；金属模冒口高480～520mm，绝热板高度480～520mm，绝热板厚度20～40mm；金属模高3500～4500mm；浇注采用下注法，出钢温度为1480～1510℃，锭身浇注时间为810～870s，冒口浇注时间≥400s；浇注时加入保护渣10～14kg/支，浇注结束加入发热剂15～17kg/支，动模时间3.5～4小时。优选的，所述金属模上口内径560mm，下口内径610mm，锥度1.25％；金属模上口厚度130mm，下口厚度为200mm；金属模冒口高500mm，绝热板高度500mm，厚度30mm；金属模高4000mm。优选的，冒口浇注时间为400～500s。进一步的，优选锭身浇注时间840s，冒口浇注时间400s。作为优选方案，浇注时加入保护渣12kg/支，浇注结束加入发热剂16kg/支，动模时间3.7小时。优选的，所述保护渣的加入具体方法为：浇注前将保护渣悬挂在金属模内，距离底部80～120mm；优选距离底部100mm。本专利技术所述金属模的材质优选为30#钢。优选的，浇注前金属模烘烤至少2小时。本专利技术方法通过设计合理的金属模，制定合金锭身和冒口浇注工艺参数，以及保护渣和发热剂的加入时间和重量，最终完全消除了NS1402合金冒口下的缩孔缺陷。本专利技术的应用对于提高该合金成材率，稳定后续的电渣重熔生产具有重要作用。本方法简单、易操作，生产成本低，适用于大生产。具体实施方式本专利技术高温耐蚀合金电极锭的生产方法，采用模铸法：所述电极锭的钢种为NS1402；锭模为金属模，为了便于通过电极锭自重来脱模，金属模内径为上小下大，上口内径540～580mm，下口内径590～630mm，锥度1～1.5％；为了减缓电极锭上部的凝固速度，金属模上口厚度110～150mm，下口厚度为180～220mm；金属模冒口高480～520mm，绝热板高度480～520mm，绝热板厚度20～40mm；金属模高3500～4500mm；浇注采用下注法，出钢温度为1480～1510℃，液态合金从钢包底部水口经过中注管和模底砖，从金属模底部进入，一盘可同时生产6支铸锭。为了冒口区域实现更好地填充，防止出现较深的缩孔，锭身浇注时间为810～870s，冒口浇注时间≥400s；浇注速度可通过滑板开度控制；浇注时加入保护渣10～14kg/支，浇注结束加入发热剂15～17kg/支，动模时间3.5～4小时。优选的，所述金属模上口内径560mm，下口内径610mm，锥度1.25％；金属模上口厚度130mm，下口厚度为200mm；金属模冒口高500mm，绝热板高度500mm，厚度30mm；金属模高4000mm，该金属模可以生产重量为7.85吨的电极锭。优选的，冒口浇注时间为400～500s。进一步的，优选锭身浇注时间840s，冒口浇注时间400s。作为优选方案，浇注时加入保护渣12kg/支，浇注结束加入发热剂16kg/支，动模时间3.7小时。可在浇注初期加入保护渣，具体的操作为：浇注前将保护渣悬挂在金属模内，距离底部80～120mm，优选距离底部100mm。本专利技术所述金属模的材质优选为30#钢。优选的，浇注前金属模烘烤至少2小时。下面结合实施例对本专利技术的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。实施例1本实施例采用电炉冶炼+LF炉精炼+VOD脱气，冶炼了一炉NS1402高温耐蚀合金，采用7.85吨电极锭浇注。出钢成分如下：C0.018％；Si0.18％；Mn0.3％；P0.025％；S0.015％；Cr22.09％Mo3.17％；Cu1.91％；Ti1.2％；Fe27.6％；Ni43.37％；Al0.12％金属模的材质为30#钢，规格如下：具体要求与步骤如下：浇注温度1490℃，金属模烘烤温度60℃，烘烤时间2h。浇注前将保护渣(12kg/支)悬挂在金属模内，距离底部100mm；锭身浇注时间840s，冒口浇注时间400s；冒口浇注结束时加入发热剂16kg/支，动模时间3.7小时。脱模得到的电极锭冒口下无缩孔缺陷，采用该电极锭进行电渣重熔，电渣重熔过程中电压稳定，生产正常，最终轧材的质量优良。实施例2本实施例采用的钢水成分及金属模同实施例1。具体要求与步骤如下：浇注温度1510℃，金属模烘烤温度60℃，烘烤时间2h。浇注前将保护渣(14kg/支)悬挂在金属模内，距离底部120mm；锭身浇注时间810s，冒口浇注时间500s；冒口浇注结束时加入发热剂15kg/支，动模时间3.5小时。脱模得到的电极锭冒口下无缩孔缺陷，采用该电极锭进行电渣重熔，电渣重熔过程中电压稳定，生产正常，最终轧材的质量优良。实施例3本实施例采用的钢水成分及金属模同实施例1。具体要求与步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
高温耐蚀合金电极锭的生产方法，采用模铸法，其特征在于：所述电极锭的钢种为NS1402；锭模为金属模，金属模内径为上小下大，上口内径540～580mm，下口内径590～630mm，锥度1～1.5％；金属模上口厚度110～150mm，下口厚度为180～220mm；金属模冒口高480～520mm，绝热板高度480～520mm，绝热板厚度20～40mm；金属模高3500～4500mm；浇注采用下注法，出钢温度为1480～1510℃，锭身浇注时间为810～870s，冒口浇注时间≥400s；浇注时加入保护渣10～14kg/支，浇注结束加入发热剂15～17kg/支，动模时间3.5～4小时。

【技术特征摘要】
1.高温耐蚀合金电极锭的生产方法，采用模铸法，其特征在于：所述电极锭的钢种为NS1402；锭模为金属模，金属模内径为上小下大，上口内径540～580mm，下口内径590～630mm，锥度1～1.5％；金属模上口厚度110～150mm，下口厚度为180～220mm；金属模冒口高480～520mm，绝热板高度480～520mm，绝热板厚度20～40mm；金属模高3500～4500mm；浇注采用下注法，出钢温度为1480～1510℃，锭身浇注时间为810～870s，冒口浇注时间≥400s；浇注时加入保护渣10～14kg/支，浇注结束加入发热剂15～17kg/支，动模时间3.5～4小时。2.根据权利要求1所述的高温耐蚀合金电极锭的生产方法，其特征在于：所述金属模上口内径560mm，下口内径610mm，锥度1.25％；金属模上口厚度130mm，下口厚度为200mm；金属模冒口高500mm，绝热板高度50...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢鑫，曾建华，严波，王建，陈晋阳，罗定祥，吴国荣，唐远昭，马晓涛，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51