CB2双包冶炼合浇试生产

李连龙 李洪波 叶成立 方 迁 鞠庆红 曾 杰

(二重(德阳)重型装备有限公司铸锻公司，四川618000)

1 问题描述

CB2材料(ZG13Cr9Mo2Co1NiVNbNB)含B(硼)，B的范围窄、易氧化。CB2材料在我公司开发成功后，二重陆续承接了汽缸等大铸件，均在大铸件车间采用单包冶炼浇注生产。目前CB2中小铸件增多，在大铸件车间投料生产组织压力大，为此，CB2中小铸件拟改在小铸件车间进行双包冶炼浇注试验性生产，但根据CB2的生产经验，B、N等元素含量范围窄，控制困难，特别是双包合浇时，不确定因素多，增加了B、N的控制难度。

2 化学成分

化学成分见表1。

3 冶炼难点

要保证B含量和钢水纯净度，必须保证钢液脱氧良好。由于对主要脱氧元素Al、Ti限制严格，导致脱氧手段有限，因此钢液脱氧难度大。

成分范围窄，控制难度大。B含量为0.008%～0.011%，只有0.003%的控制范围，且B为易氧化元素，收得率不稳定，同时，双包合浇，进一步增加了B的控制难度。B控制主要有以下几个关键点：

(1)因脱氧困难，对易氧化元素B的控制造成极大不利影响。

(2)双包冶炼过程中调B时，存在两炉钢水B成分不能同时合格的可能性，致使两炉钢水相互等待而耽误时间，增加成分异常超标风险。

(3)浇注过程中，因双包均需引流，先引流成功的钢包先进行吹氩，因此存在B异常的可能，若发生引流等异常情况，B的变化风险将增大。

另外，N为(150～220)×10-6，仅有70×10-6的范围，控制难度较大。

4 措施

(1)选用优质炉料，确保钢水残余元素符合要求。

(2)双包冶炼时必须采用小批量多批次扩散脱氧操作，保证脱氧良好。

(3)双包冶炼过程中调B时，精炼炉调B前满足成分要求，对于B的调整做到同时添加、同时取样，保证两炉钢水B成分同时合格，降低成分异常超标风险。

(4)精炼包的安装过程中对于引流沙的安装做到烘烤干燥，确保引流过程一次成功。浇注过程中两包钢水同时进行引流浇注，并对浇注过程的氩气流量进行有效的控制，防止钢水暴露。

5 生产过程控制

冶炼过程严格执行以下控制措施：

表1 化学成分要求(质量分数，%)Table 1 Chemical composition requirement (Mass, %)

表2 成品分析(质量分数，%)Table 2 Analysis of final product (Mass, %)

(1)原材料使用优质炉料。

(2)钢包炉冶炼加强扩散脱氧，保持白渣操作。

(3)分批次加入合金，并观察C、Si等元素的变化，防止元素含量异常。

(4)调B前，进行深脱氧，同时加入B，同时取样。

(5)出钢准确控制出钢温度和浇注温度，完全满足工艺要求。

(6)浇注过程同时吊包，同时引流浇注，并控制氩气流量，采用氩气保护浇注。

6 试生产结果

在CB2双包冶炼合浇的生产过程中，从工艺编制到冶炼过程的控制，严格贯彻精细操作要求，生产全程进行现场技术服务，确保钢水纯净度，保证铸件冶金质量。成品成分见表2。

从表2可以看出，所有元素均达到了标准要求，特别是B和N的控制满足了标准要求，H和O含量低，钢水纯净度高。

该批产品共投2件，冶炼浇注及热处理过程顺利。可见，钢液纯净度优良，圆满完成了试生产。

7 结论

详细分析双包冶炼合浇过程中存在的风险控制点，并制定对应措施，即便B的控制难度较大，亦可成功生产。

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