中間包清理對高壓轉子質量的影響

張韋波

摘要：隨著鋼材市場競爭的日益激烈，對生產成本和產品質量要求越來越高，成本就是效益，質量就是生命，成本越低，質量越好，產品的競爭力就越明顯，效益也就越好。而鋼錠的質量好壞直接關系到產品質量的優劣及材料的利用率。近年來高壓轉子由于探傷缺陷引起報廢的案例越來越多。為了冶煉出優質合格的高壓轉子，中間包澆注作為形成鋼錠的收尾環節，磚體情況及清潔狀態直接關系到產品的成敗。

1高壓轉子的成分及冶煉要求

1.1成分要求

1.2高中壓轉子為電站產品的一種，冶煉過程中采用碳粉擴散脫氧方式，為去除鋼液中的夾雜提供動力，但是鋼水澆注過程中碳氧反應的劇烈程度已經明顯減弱，所以后續中間包澆注過程中對外來夾雜直接降低鋼的力學性能，尤其是降低鋼的塑性和沖擊性能，當鋼中的非金屬夾雜呈網狀分布時對塑性和沖擊性能影響更加顯著，非金屬夾雜降低了鋼的疲勞強度，引起疲勞裂紋而導致轉子過早的損壞，所以包體表面狀態直接關系到鋼錠的探傷情況。

2高壓轉子的探傷缺陷情況

2.1為了緩解生產壓力，中間包使用過程中，澆注完畢后快速使用風冷降溫，方便人員清理，耐火材料急冷急熱導致中間包磚體剝皮導致在澆注過程中耐火材料隨鋼液進入鋼錠，在后續精車時發生大面積的外漏，導致產品報廢。 如下：材質：30Cr1Mo1V 精車發生外漏。

剝皮中間包

高壓轉子外漏

2.2由于中間包材質大都是高鋁磚，砌制的包襯壽命高，導熱性強，導致包內鋼液散熱降溫快，容易時包壁表面粘鋼、粘渣嚴重，在清理時未清理徹底，導致澆注過程中包壁異物隨高溫的鋼水融化混澆入到鋼錠中，后續加工時導轉子局部探傷缺陷超標導致產品報廢。

2.2.1材質：30Cr1Mo1V 調質后探傷缺陷嚴重超標，見下圖：

2.2.2中間包狀態及轉子實物圖：

3為了冶煉出純凈鋼水澆注出合格產品，中間包使用狀態要求：

3.1新包嚴禁冶煉高壓轉子，因為未經使用過的中間包，砌筑內襯的耐火材料含有水分，尤其是露天存放的耐火磚的水分更多，外加上砌磚時填充磚縫的濕泥漿如果不烘干，在澆注過程中水受熱變成氣體，容易增加鋼液中的氣體成分。

3.2包底不準砸砂子，砂子成分主要有SiO2、、MgO、AL2O3等，鋼液進入中間包后砂層瞬間受到高溫影響容易出現剝落現象，有時由于砂層表面不光滑，突出的砂粒容易受到鋼水的沖刷卷入到鋼錠中，增加鋼錠非金屬夾雜產生的幾率，導致探傷缺陷報廢。

3.3新方磚嚴禁使用，在中間包結構中方磚位于水口處，澆注時鋼水在此形成澆注漩渦，對方磚的洗刷更加嚴重，給鋼液帶來二次污染。

3.4包壁剝皮嚴禁使用，包壁露出新的耐火材料而且表面不光滑，鋼水直接與新磚的耐火材料接觸，增加了產生缺陷的幾率。

3.5大于1/5面積或有大塊沾渣應清除掉；包襯、包底允許掛一層薄渣，但磚縫清晰可見；包襯1/5面積內允許有10mm以下的粘渣，并光滑地覆蓋在包壁上。因為中間包在實際使用過程中包壁難免粘鋼、粘渣，如果過分清理會對磚體產生震動式破壞，降低了包體的使用壽命。嚴重時由于過渡清理使包襯掉磚岔，二次露出的新耐火材料污染鋼液。

（作者單位：中國第一重型機械集團有限公司）