本发明专利技术涉及钢锭制备领域，具体地说是一种5吨至600吨钢锭冒口的等离子埋弧加热方法，在大型钢锭浇注后，对冒口加热，增加冒口热量，强化冒口补缩，提高钢锭质量，适用于钢锭浇注之后冒口的等离子埋弧加热以及其它合金的中间包等离子埋弧加热和冶炼过程的埋弧等离子加热。采用等离子埋弧加热枪对大型钢锭冒口进行加热，严格控制钢锭的浇注温度、浇注速度，等离子埋弧加热时间和氩气通入量。采用钢锭浇注完成之后，立即加热的方式控制钢锭负偏析，采用加热冒口，迅速建立正的温度梯度的方式加强冒口补缩作用，减少钢锭缩孔疏松缺陷，缺陷控制在1级；通过氩气的搅拌作用，使夹杂物快速上浮，控制钢锭夹杂物总量不超过2级。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钢锭制备领域，具体地说是ー种5吨至600吨钢锭冒ロ的等离子埋弧加热方法，它是用于钢锭冒ロ的等离子埋弧加热エ艺，在大型钢锭浇注之后，对冒ロ加热，増加冒ロ热量，強化冒ロ补缩，提高钢锭质量，它适用于钢锭浇注之后冒ロ的等离子埋弧加热以及其它合金的中间包等离子埋弧加热和冶炼过程的埋弧等离子加热。
技术介绍
钢锭是锻件的母材，所有锻件都来源于钢锭，特别是大型钢锭的质量将直接影响大型锻件的质量。随着我国基本建设水平的提高，对大型锻件的 制造水平提出了越来越高的要求，过去火电机组转子的探伤为01.6mm平底孔当量，现在技术要求提高到01.2mm平底孔当量，甚至有的提高到00.8mm平底孔当量。这就要求大型钢锭不能有大的超标缺陷，否则锻造过程中大的缩孔疏松缺陷不能愈合，势必造成锻件报废。所以开发优质大型钢锭是当务之急，而加大钢锭冒ロ补缩能力，減少缩孔疏松是提高钢锭质量的有效途径。在小型钢锭的制备过程中，由于钢锭高径比较大，同样存在严重的中心缩孔疏松问题，而强化冒ロ保温效果将有效提高钢锭质量。另外，大型钢锭在浇注之后，往往是上面金属液温度低，下面金属液温度高，形成倒的温度梯度。而钢锭补缩需要的是正的温度梯度，并且在钢锭凝固初期，由于上面金属液温度低，先结壳，容易形成结晶雨，造成钢锭的负偏析，形成宏观缺陷。为了迅速建立正的温度梯度，需要在钢锭浇注完成之后，设法提高冒ロ温度，而采用等离子加热能够有效抑制负偏析的产生。提高冒ロ温度有很多方法，有的采用发热剂的方法，在钢锭浇注之后大量使用发热剂，确实有一定效果，但发热剂的缺点是不能将钢锭表面温度大幅度提高，因此钢锭冒ロ保温效果远低于等离子埋弧加热；另外，还有采用电渣加热的方法，这种方法在冒ロ顶部需要选电洛，电渣熔化过程同样需要先吸热，也不利于冒ロ的快速提温；此外，还有采用等离子加热的，但都是采用等离子火焰加热，这种方法加热，存在噪音大、电能利用率低等缺点，所以应用并不普遍。利用本专利技术的加热方法，正好克服了上述缺点，有利于对大型钢锭冒ロ进行加热。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供ー种5吨至600吨钢锭冒ロ的等离子埋弧加热方法，克服了传统等离子火焰加热存在的噪音大、电能利用率低等缺点，具有能耗小、噪音小、起弧快、对周边测量仪表影响小等特点，适于进行钢锭的冒ロ加热。本专利技术的技术方案是ー种5吨至600吨钢锭冒ロ的等离子埋弧加热方法，在钢锭浇注之后，利用等离子埋弧加热系统的等离子埋弧加热枪，对钢锭冒ロ进行等离子埋弧加热；其中，等离子埋弧加热枪需通入IS气。所述的5吨至600吨钢锭冒ロ的等离子埋弧加热方法，对于5吨-80吨的底注钢錠，浇注过程中加入保护渣，厚度要求在50-100_，在钢锭浇注完成后，等离子埋弧加热枪通入氩气，立即起弧，将等离子弧调节稳定；将等离子埋弧加热枪浸入金属中，使金属液面平稳；保持加热状态10_50min，使液面温度高于金属材料液相线温度30-100°C ;移开等离子埋弧加热枪，加保温覆盖剂、碳化稻壳200-300mm。所述的5吨至600吨钢锭冒ロ的等离子埋弧加热方法，对于顶注50吨-600吨大型钢锭，破真空后，立即加入发热剂，发热剂厚度在50-100mm，在钢锭浇注完成后，等离子埋弧加热枪通入氩气，立即起弧，将等离子弧调节稳定；将等离子埋弧加热枪浸入金属中，使金属液面平稳；保持加热状态10_50min，使液面温度高于金属材料液相线温度30-100°C ；移开等离子埋弧加热枪，加保温覆盖剂、碳化稻壳200-300mm。所述的5吨至600吨钢锭冒ロ的等离子埋弧加热方法，钢锭浇注之后迅速起弧在钢锭浇注完成后，打开等离子埋弧加热系统的氩气瓶，向等离子埋弧加热枪中通入氩气，等 离子埋弧加热枪通电后起弧、预热，使等离子埋弧加热枪头升温，当等离子埋弧加热枪头温度达到800°C以上时，将加热枪伸到钢液上面渣层中加热。所述的5吨至600吨钢锭冒ロ的等离子埋弧加热方法，采用氩气搅拌氩气在进入金属液之后，形成气泡迅速上升，氩气的上升动カ带动中心部位金属液向上运动，有利于夹杂物上浮；同时，氩气泡捕捉钢液中气体，使有害气体向氩气泡中扩散，而被带出金属液；等离子埋弧加热枪氩气流量控制开始起弧阶段，需要较小的氩气流量5-7L/min ;当等离子埋弧加热枪伸入到金属液中之后，逐步加大氩气流量，达到10-15L/min，氩气压カ为O. 1-0. 25MPa ;起弧时，电压为50-120V ;稳定工作时，电压为30-100V。所述的5吨至600吨钢锭冒ロ的等离子埋弧加热方法，利用氩气压力平衡等离子埋弧加热枪内外液面高度，当插入深度相同，氩气压カ高时，内外液面高度差大，氩气压カ低吋，内外液面高度差小；保持足够大的氩气压力，使内部液面上升高度不超过40mm。所述的5吨至600吨钢锭冒ロ的等离子埋弧加热方法，钢锭的浇注速度控制在300Kg/min_7t/mino所述的5吨至600吨钢锭冒ロ的等离子埋弧加热方法，等离子埋弧加热枪加热不规则形状冒ロ时，为了使冒ロ各部位受热均匀，移动等离子埋弧加热枪；移动过程中，等离子埋弧加热枪不提出渣面，并且保持等离子埋弧加热枪慢速运动，不引起金属液面波浪。所述的5吨至600吨钢锭冒ロ的等离子埋弧加热方法，采用多极加热等离子埋弧加热在不同吨位钢锭上使用，根据需要采用2个或2个以上等离子埋弧加热枪同时加热。所述的5吨至600吨钢锭冒ロ的等离子埋弧加热方法，采用2个等离子埋弧加热枪加热吋，对称摆放，分别摆在冒ロ的半径1/2位置上；采用3个等离子枪加热，等离子埋弧加热枪按等边三角形摆放，同样放在冒ロ等离子埋弧加热枪在冒ロ半径1/2位置上；对于冒ロ直径大于IOOOmm的钢锭均采用2个以上多枪加热，等离子埋弧加热枪同样放在半径1/2位置上；操作上，采用同时通氩气，同时起弧，同时浸入金属液的方式进行。本专利技术具有如下有益效果I.由于本专利技术采取快速提温方法给冒ロ加热，使大型钢锭迅速建立了正的温度梯度，増加了冒ロ补缩效率，使冒ロ利用率提高50%以上，节约了钢水，提高了钢锭出成率。等离子埋弧加热，使钢锭补缩通道长期处在畅通状态，増加了冒ロ的补缩时间和补缩距离，减少了钢锭缩孔疏松缺陷，提高了钢锭合格率。2.本专利技术等离子埋弧加热过程，快速提温，使金属液面温度迅速升高，減少了结晶雨的下落，控制了钢锭的负偏祈。同时，等离子埋弧加热，对钢水有一定的搅拌作用，促进了夹杂物及气体上浮，減少了钢锭夹杂缺陷。3.大型钢锭采用本专利技术等离子埋弧加热，減少了保温剂、发热剂用量，降低了钢锭生产成本。4.本专利技术采用等离子埋弧加热枪对大型钢锭冒ロ进行加热，严格控制钢锭的浇注温度、浇注速度，等离子埋弧加热时间和氩气通入量。采用钢锭浇注完成之后，立即加热的方式控制钢锭负偏祈，采用加热冒ロ，迅速建立正的温度梯度的方式加强冒ロ补缩作用，减 少钢锭缩孔疏松缺陷，缺陷控制在I级；通过氩气的搅拌作用，使夹杂物快速上浮，控制钢锭夹杂物总量不超过2级。附图说明图I为等离子埋弧加热系统总体布置简图；图中，I.电极升降驱动电机；2.等离子埋弧加热枪伸缩臂(可伸缩横臂)；3.等离子埋弧加热枪；4.等离子埋弧加热枪升降机构；5.支撑臂；6.控制拒；7.电源柜(直流)；8.氩气瓶；9.冷却水箱；10.拖车；301.等离子埋弧加热枪阴本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种5吨至600吨钢锭冒口的等离子埋弧加热方法，其特征在于：在钢锭浇注之后，利用等离子埋弧加热系统的等离子埋弧加热枪，对钢锭冒口进行等离子埋弧加热；其中，等离子埋弧加热枪需通入氩气。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：夏立军，李殿中，王雪东，康秀红，傅排先，刘宏伟，李依依，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：
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