耐熱鋼的主要生產(chǎn)工藝簡介

耐熱鋼按其廣義范圍來分，包括低碳鋼、低合金耐熱鋼和高合金耐熱鋼，其生產(chǎn)工藝也有所不同。低碳鋼與一般的優(yōu)質(zhì)碳索鋼生產(chǎn)工藝基本相同，低合金耐熱鋼與通常的合金結(jié)構(gòu)鋼生產(chǎn)工藝基本一致，高合金耐熱鋼與不銹鋼基本相同。所以只重點介紹一些各類鋼的工藝特點。

1耐熱鋼的冶煉

低碳鋼和低合金珠光體耐熱鋼一般采用堿性氧氣轉(zhuǎn)爐和電孤爐冶煉，有的重要鋼種采用電弧爐加爐外精煉工藝。而高合金的耐熱鋼一般都采用電弧爐或感應(yīng)電爐冶煉。為了進一步提高耐熱鋼的質(zhì)量，降低鋼中的雜質(zhì)和氣體含量，許多耐熱鋼采用真空熔煉或電渣重熔或爐外精煉工藝。常用的爐外精煉工藝有AOD法(氬氧脫碳法)、VOD法(真空吹氧脫碳法)、RH法(轉(zhuǎn)爐真空脫碳法)等。為了進一步改進精煉工藝，有些耐熱鋼采用了“三步法”冶煉工藝，即由韌煉爐(電爐或轉(zhuǎn)爐)—復(fù)吹轉(zhuǎn)爐(可以是AOD或其他形式的復(fù)吹轉(zhuǎn)爐)—真空吹氧精煉裝置(可為VOD爐或RH裝置等)。

2耐熱鋼的澆鑄

耐熱鋼的鐃鑄有模鑄和連鑄兩種。耐熱鋼生產(chǎn)主要采用模鑄。近些年來連鑄發(fā)展較快，高合金耐熱鋼無論模鑄還是連鑄，都要采取保護措施。因為，如果鋼液與空氣接觸，鋼中的鉻、錳、硅、鈦、鋁等元素就會和空氣中的氧、氨反應(yīng)，生成二次氧化物，嚴(yán)重影響鋼的內(nèi)部質(zhì)量和鋼錠、鋼坯的表面質(zhì)量。耐熱鋼模鑄一般采用下注法，將鋼水澆入中注管，鋼水再經(jīng)錠盤上的溝道從底部進入錠模．同時澆鑄數(shù)支鋼錠。下注法的優(yōu)點是，鋼液在錠模內(nèi)平穩(wěn)上升，沒有飛濺，同時利于采取保護澆鑄措施，鋼錠表面質(zhì)量好，生產(chǎn)效率也較高。這種方法的缺點是，整模操作比較復(fù)雜，金屬損失較多，鋼水收得率相對較低。

耐熱鋼連鑄水位可提高鋼水收得率，使綜合成材率提高，省去開坯工序，大大降低能耗，使生產(chǎn)效率顯著提高。連鑄組織均勻、偏析小，連鑄生產(chǎn)勞動強度也較低。所以，連鑄是耐熱鋼生產(chǎn)提高質(zhì)量、降低成本的重要措施，也是現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要標(biāo)志之一。

耐熱鋼連鑄和一般鋼連鑄具有許多共同點，也有許多不同點，如：

1)中含有多種合金元素，尤其是鋁、鈦，在澆鑄過程中極易氧化；

2)鋼水與鋼包和中間包襯磚接觸及與空氣中氧接觸的時間相對比模鑄長，因而容易產(chǎn)生氧化夾雜；

3)耐熱鋼的凝固形態(tài)較復(fù)雜，在凝固和冷卻過程中存在脆性溫度，因而鑄坯容易產(chǎn)生裂紋，尤其星奧氏體鋼；

4)鋼水的粘度大，流動性差，特別是在澆儔含鈦鋼時，析出的Al₂O₃、TiO₂易造成水口堵塞；

5)由于鋼水的導(dǎo)熱性差，對冷卻和拉坯速度有較嚴(yán)格的要求。

這些特點決定了耐熱鋼連鑄比一般鋼連鑄在工芝和設(shè)備上有更高的要求，如：

1)耐熱鋼連鑄對鋼水的溫度和化學(xué)成分要求很嚴(yán)格，而且要求澆鑄溫度穩(wěn)定控制在比較窄的范圍內(nèi)；

2)為了防止二次氧化，連鑄生產(chǎn)過程中要采取無氧化保護澆鑄；

3)耐熱鋼連鑄對鋼包、中間包、滑動水口、浸人式水口等用的耐火材料也有嚴(yán)格要求；

4)為了改善鑄坯的凝固組織，減少夾雜物、中心偏析、中心縮孔、內(nèi)裂等缺陷，獲得高質(zhì)量的連鑄坯，一般采用電磁攪拌技術(shù)；

5)耐熱鋼連鑄坯的冷卻工藝與一般鋼不同，特別是馬氏體鋼，一定要在300℃以上將鑄坯裝入退火爐內(nèi)緩冷，防止發(fā)生馬氏體相變，產(chǎn)生變形裂紋；

6)耐熱鋼連鑄坯的質(zhì)量要求比一般鋼嚴(yán)格得多。