利用VOD精炼炉脱碳冶炼00Cr13Ni5Mo超低碳马氏体不锈钢。通过合理控制钢水温度、真空度、供氧强度、氧枪高度、吹氩强度等参数冶炼产品终点C含量为0.02%,铬元素的收得率高达96%,“脱碳保铬”效果明显。并且产品的各项性能均满足技术要求。

转轮是水轮机最关键的部件之一,它的质量直接影响水轮机机组的效率和使用寿命。00Cr13Ni5Mo超低碳马氏体不锈钢其化学成分见表1,该材质要求具有良好的强度、韧性、抗蚀性以及抗泥沙磨损性能,其力学性能要求应符合表2中规定。

国内外生产厂家制造超低碳不锈钢主要采用电弧炉+精炼(AODVODLF等)的生产方式进行生产,其中采用VOD冶炼超低碳不锈钢,已经成为不锈钢精炼的主导技术。VOD真空吹氧脱碳法是一种采用水冷拉瓦尔氧枪在真空条件下顶吹氧气,通过控制真空度,降低CO分压进行脱碳的炉外精炼法,可以在铬几乎不被氧化的情况下脱碳,是冶炼超低碳不锈钢的理想方法。

1冶炼工艺流程

为冶炼低硫、低磷不锈钢,采用电炉冶炼脱磷,留钢留渣出钢,在LF精炼炉进行脱硫操作,并调整所有合金成分达到VOD吹炼要求,然后倒入VOD专用无碳钢包进行VOD操作,VOD结束之后进行脱氧操作及成分和温度微调,最后进行真空浇注。

2生产实践及冶金效果

VOD过程铬的收得率为96%,脱碳保铬效果较好;经过进一步脱氧后铬的收得率达到99%,认为VODCr含量控制在12.5%13.0%较为合理,且成品铬含量满足工艺要求。由表4可知,钢水温度、真空度、供氧强度、氧枪高度、吹氩强度等冶炼过程关键工艺参数控制合理,确保钢水终点碳含量≤0.03%,达到了脱碳保铬的效果。

3冶金效果

超低碳不锈钢转轮锻件如图所示,锻件经超声波检验满足JB4730-2005要求,机械性能试验及硬度检验全部合格。