GB/T 42091-2022 大型鍛鋼件用真空鋼錠的冶煉與鑄錠規(guī)范（正式版）

國家市場監(jiān)督管理總局國家標準化管理委員會I Ⅲ 1 1 2 2 2 37安全環(huán)保要求 4 4 8表1真空泵主要性能參數(shù)(推薦值) 3表2精煉流程 5ⅢGB/T42091—2022本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中國機械工業(yè)聯(lián)合會提出。本文件由全國大型鑄鍛件標準化技術委員會(SAC/TC506)歸口。1大型鍛鋼件用真空鋼錠的冶煉與鑄錠規(guī)范本文件規(guī)定了大型鍛鋼件用真空鋼錠的冶煉和鑄錠的原材料、設備及儀器要求、人員要求、安全環(huán)本文件適用于大型鍛鋼件用50t以上真空鋼錠(以下簡稱為“鋼錠”)的冶煉和鑄錠。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T223(所有部分)鋼鐵及合金化學分析方法GB/T2272硅鐵GB/T2988高鋁磚GB/T3863工業(yè)氧GB/T4336碳素鋼和中低合金鋼多元素含量的測定火花放電原子發(fā)射光譜法(常規(guī)法)GB/T5611鑄造術語鎳鐵鋼鐵氮含量的測定惰性氣體熔融熱導法(常規(guī)方法)GB/T20125低合金鋼多元素含量的測定電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法GB/T22589鎂碳磚GB/T39733再生鋼鐵原料AQ2001煉鋼安全規(guī)程JB/T3261LG系列盛鋼桶型式與基本參數(shù)2GB/T42091—2022YB/T5049滑板磚YB/T5217螢石3術語和定義GB/T5611界定的以及下列術語和定義適用于本文件。3.1真空鋼錠vacuumingot的鋼錠。4原材料要求4.1生鐵、廢鋼等鋼鐵原材料應符合YB/T5296、GB/T4223、GB/T39733的4.2石灰、螢石、碳粉、硅鈣粉、硅鐵粉等渣料原材料應符合YB/T042、YB/T5217、YB/T192、YB/T5051、GB/T2272的規(guī)定。GB/T5683、GB/T6516、GB/T25049、GB/T3649、GB/T4139的規(guī)定。4.5根據(jù)鍛件化學成分和機械性能要求，應對原輔材料的有害殘余元素如Ni(當產(chǎn)品對Ni有殘余要有殘余要求時)等化學元素4.6冶煉用氧氣應符合GB/T3863的規(guī)定，其中氧氣含量(體積分數(shù))應大于或等于99.5%;氮氣應符合GB/T3864的規(guī)定，其中氮氣含量(體積分數(shù))應大于或等于99.2%;純氬應符合GB/T4842的規(guī)定，其中氬氣含量(體積分數(shù))應大于或等于99.99%;高純氬也應符合GB/T4842的規(guī)定，其中氬氣含量(體積分數(shù))應大于或等于99.999%。5設備及儀器要求鋼液粗煉應選用大型高功率或超高功率堿性電爐(冶煉能力大于或等于60t),并配有吹氧、噴碳及除塵等設備。5.2鋼包爐設備脫氣/真空吹氧脫碳工位及攪拌功能。3GB/T42091—20225.3.2真空室能力應與生產(chǎn)的鋼錠錠型相匹配，最小真空室能力應大于或等于50t。真空泵主要性能參數(shù)(推薦值)見表1。表1真空泵主要性能參數(shù)(推薦值)參數(shù)名稱數(shù)值抽氣量蒸汽泵：≥500kg/h;機械泵：≥200000m3/h工作真空度泵口極限真空度5.4.1化學成分分析檢驗使用的設備應經(jīng)具備相關資質的第三方檢測機構檢定合格。制造商應具備5.4.2檢驗鋼錠所使用的檢測計量設備應由具備相關資質的第三方檢測機構定期進行檢查和檢定并宜使用鉑銠熱電偶測量鋼液溫度。測溫完畢后，應將偶頭從鋼液規(guī)定。5.6.2鋼包、中間包、各種錨鏈以及鋼絲繩(吊索具)、夾鉗等冶金輔具和吊具應符合JB/T3261、GB/T549、GB/T20118、GB/T8918、JB/T7333的規(guī)定。5.6.3冶金輔具出現(xiàn)以下任何一條都應報廢：a)因灼損或剝落修補不經(jīng)濟時；d)裂紋過大不能使用時。6人員要求冶煉與鑄錠操作人員應具備相應的冶煉與鑄錠知識和具有相關設備操作證，并應經(jīng)過專業(yè)培訓和考核。制造廠應評估冶煉與鑄錠操作人員的水平，并按照人員水平安排相應的冶煉與鑄錠工作。檢驗4GB/T42091—20227安全環(huán)保要求7.1應按AQ2001的要求制定冶煉和鑄錠工藝過程的事故處理預案，并建立應急處理機制，以應對制造過程中出現(xiàn)的突發(fā)事故。7.3生產(chǎn)現(xiàn)場有害及危險物品控制應符合AQ2001的規(guī)定。8冶煉和鑄錠工藝成鋼錠。長宜小于或等于1000mm,單重宜小于或等于1000kg。同時，應保證鋼鐵料備料中無密閉容器、積水應裝在出鋼口及爐門口。8.2.1.1.4應根據(jù)設備能力進行裝料，不應超裝，并根據(jù)不同爐期適當調整裝入量，以確保設備安全8.2.1.3.1出鋼溫度宜大于或等于1650℃。若鋼包烘烤效果不理想或倒包出鋼時，應適當提高出鋼溫度。8.2.1.3.2偏心爐底出鋼的電爐可執(zhí)行留鋼留渣操作。5GB/T42091—2022工藝名稱真空度典型鍛件范圍高真空精煉核電中真空精煉火電、水電、壓力容器、支承輥應采用較大氣體流量攪拌，氣體流量宜大于或等于100L/min;在結束真空至出鋼期間，為了使夾雜物系有CaO-SiO?、CaO-CaF?、CaO-SiO?-Al?O3等。FeSi粉、Al粉、電石粒等粉狀或粒狀脫氧劑進行擴散脫氧。在精煉過程中，應觀察爐渣的流動性和顏8.2.2.4.3鋼液中的合金充分熔化后，方可取樣進行化學成分分析。對于高熔點鐵合金如FeMo、LCr、8.2.2.5.2真空處理前，應適當升高鋼液溫度。該溫度應綜合考慮過高溫度對鋼包耐火材料的侵蝕及真空過程的降溫，真空前鋼水溫度在出鋼溫度的基礎上宜相應增加50℃~100℃。免真空處理過程中噴濺的鋼渣粘住真空蓋或進入真空管道。真空處理的自由空間宜大于或等于6GB/T42091—20228.2.2.5.4煉鋼工藝應根據(jù)材料標準的質量要求和具體的鋼包參數(shù)確定真空處理的時間，真空時間宜大于或等于15min。8.2.2.6.2精準調整合金總用量宜小于或等于所用合金總量的20%。8.2.2.6.4應根據(jù)合金微調量確定不同的鎮(zhèn)靜時間。種熔點的基礎上宜相應增加50℃~150℃。等于1mm。8.3.1.3.2安裝芯桿前，應再一次檢查確認水口工作面的完好情況及是否有下沉。裝好的芯桿檢查塞8.3.1.3.3中間包裝配到真空蓋前，應再次對真空蓋密封圈之內的范圍進行清理。中間包應按定位標8.3.1.3.5蓋板蓋好后，進行烘烤，直至澆鋼。烘烤時間宜大于或等于1h,包壁中部溫度宜大于或等于8.3.1.4.2導流管應在裝配底盤前安裝到真空蓋上。8.3.1.4.3導流環(huán)磚材質一般為高鋁質。為避免導流環(huán)磚下部結瘤，最下面一環(huán)宜采用石墨等材質。7GB/T42091—2022所有導流環(huán)磚應與導流管鋼殼保持同心。8.3.1.4.4導流管裝配好后，應烘烤干燥，宜用小火烘烤大于或等于12h。8.3.1.5.2裝配前底盤、鋼錠模(包括鋼錠模加高圈)溫度宜大于或等于70℃。8.3.1.5.3裝配時宜盡可能使真空室、底盤、鋼錠模及保溫帽的中心線對正。底盤中心線與真空室中心線的偏差宜小于40mm。8.3.1.5.4裝配時應保證鋼錠模與底盤、保溫帽與鋼錠模(包括鋼錠模加高圈)之間接觸嚴實。鋼錠模加高圈和鋼錠模棱線應對正。8.3.2澆注8.3.2.2真空系統(tǒng)應處于正常狀態(tài)。開澆前應保證真空室內真空度符合工藝要求。一般鍛件開澆前的真空度宜小于或等于67Pa。8.3.2.3鋼包的起落和移動應保持平穩(wěn)，并保持適當?shù)臐沧⑺俣?，以保證鋼液在模內平穩(wěn)上升。8.3.2.4如中間包澆注時，中間包內兌入的鋼液積存至一定高度(宜為中間包高度的2/3)應進行測溫、取樣。達到規(guī)定的工藝澆注溫度后，應打開中間包水口進行澆注。8.3.2.5在中間包澆注時，鋼包兌鋼時應及時打掉水口鋼瘤，確保鋼瘤不掉入中間包內。8.3.2.6澆注應根據(jù)注溫范圍，遵循高溫慢注，低溫快注的原則。對無法調整的超出注溫范圍的高、低8.3.2.7多包合澆時，應嚴格控制各鋼包的銜接時間，間隔時間應根據(jù)中間包內鋼水量情況，間隔時間宜小于或等于4min。8.3.2.8澆注后期應提前疏散真空室周圍的人員，全體人員疏散到安全位置。8.3.2.9澆注完成后，應在鋼錠冒口結殼前及時加入適量的發(fā)熱劑及稻殼，以保證鋼錠在凝固過程中的冒口補縮。8.3.2.10澆鋼結束后應將包內鋼渣翻入渣罐或指定地點，在翻包時宜盡量緩慢，防止突然將包內的渣子及殘鋼翻出發(fā)生噴濺。翻包時四周人員不應靠近，以免發(fā)生意外。8.3.3.1鋼錠在澆注完成后，應在規(guī)定的時間內進行脫模熱送。8.3.3.2鋼錠脫模前應準備好吊鏈、鋼絲繩和專用吊具。8.3.3.3脫模起吊鋼錠及裝車過程應由專人指揮，以保證安全并防止事故發(fā)生。8.3.4.2砌筑用磚不應有裂紋或缺棱少角；應規(guī)范砌筑及擺放，保證表觀良好。8GB/T42091—2022為了確保鋼錠的質量受控，鋼錠制造商應建立完備的質量保證體系，并獲得ISO9000質量體系認證及對應產(chǎn)品質量認證。9.1.2鋼中氣體及殘余有害元素控制鋼液出鋼前H、O含量(質量分數(shù))控制推薦值為：H含量小于或等于2.0×10-?、O含量小于或等有殘余要求時)、B(當產(chǎn)品對B有殘余要求時)等殘余有害元素應控制在產(chǎn)品技術標