CN101760636A

CN101760636A - 大型竖式炼锶还原罐的制作方法

Info

Publication number: CN101760636A
Application number: CN200910237369A
Authority: CN
Inventors: 杨彬; 王国强; 张晶; 武长生; 陈建华
Original assignee: Xinxing Energy Equipment Co Ltd
Current assignee: Xinxing Energy Equipment Co Ltd
Priority date: 2009-11-16
Filing date: 2009-11-16
Publication date: 2010-06-30

Abstract

一种大型竖式炼锶还原罐的制作方法，属于竖式炼锶技术领域。制作步骤为：将还原罐分成结晶器(1)、直桶(2)、底盘(3)；上部的冷却装置外部用不锈钢板卷焊在一起，在外部焊有进出水管，内部为结晶器；底盘采用树脂砂铸造，中间直桶采用离心铸造成直径为720mm，长度为6000mm的直桶，再加工成3个长度2000mm的还原罐；单个直桶水压，之后加工，直桶和底盘焊接完成后再水压，水压合格后再与上部冷却装置焊接。优点在于，提高了生产效率，节省了材料；外观和内在质量好，单根使用寿命超过6个月，平均使用寿命达到4个月。

Description

大型竖式炼锶还原罐的制作方法

技术领域

本发明属于竖式炼锶技术领域，特别是涉及一种大型竖式炼锶还原罐的制作方法。

背景技术

还原罐是炼锶的一种工具。目前国内外炼锶企业生产金属锶一般采用卧式生产，即使采用立式生产的企业制造还原罐直径也比较小，一般直径小于500mm。一些企业生产直径720mm，长度2000mm，厚度55mm的直桶采用分成几节铸造，然后加工再焊接，焊接工作量大，生产成本高，劳动效率低，焊缝越多，增加还原罐在生产过程中漏气的几率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大型竖式炼锶还原罐的制作方法，克服了离心铸造、焊接和水压过程中的问题，可以制造大型还原罐，而且制造工艺简单，生产成本低，制作质量好。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

1、将还原罐分成结晶器1、直桶2、底盘3；

2、上部的冷却装置外部用不锈钢板卷焊在一起，在外部焊有进出水管，内部为结晶器；

直桶采用离心铸造成直径为720mm，长度为6000mm的直桶，再加工成3个长度为2000mm的直桶；

底盘采用树脂砂铸造成球径为720mm的半个球，厚度为55mm，半个球带有50mm的直台；

3、单个直桶水压，之后加工，直桶和底盘焊接完成后再水压，水压合格后再与上部冷却装置焊接。

还原罐直桶材质选用ZG3Cr24Ni7SiNRe；其成分为：C：0.3％～0.4％，Si：1.3％～2.0％，Mn：0.8％～1.5％，S：≤0.03％，P：≤0.04％，Cr：23％-25.5％，Ni：7.0％-8.5％，N：0.2％～0.28％，Re：0.2％～0.3％，余量Fe，均为重量百分数。

本发明具有下列优点：

1、填补了国内外没有制做过直径超过720mm，长度为1807mm，厚度为55mm的炼锶还原罐；

2、掌握了ZG3Cr24Ni7SiNRe此材质的加工(直桶和底盘分别加工成宽度19mm和深度为30mm的坡口)、焊接(焊材选用A307)和水压工艺(专用水压机上正压试验，试验压力2Mpa，保压时间30分钟)；

3、由整体离心铸造直径720mm、长度为6000mm和厚度为55mm的直桶，再加工成长度为2000mm单个直桶，提高了生产效率，节省了材料；

4、直径720mm、长度为6000mm和厚度为55mm的直桶采用离心铸造，外观和内在质量好，

5、还原罐使用寿命超过6个月，平均使用寿命达到4个月。

附图说明

图1为本发明的还原罐结构示意图。其中，结晶器1、直桶2、底盘3。

图2为本发明的直桶还原罐加工图。

图3为本发明的底盘的加工图。

图4为本发明的还原罐水压示意图。

具体实施方式

本发明包括下列步骤：

1、将还原罐分成结晶器1、直桶2、底盘3

2、上部的冷却装置外部用不锈钢板卷焊在一起，在外部焊有进出水管，内部为结晶器；直桶2采用离心铸造成直径为720mm，长度为6000mm的直桶，再加工成3个长度为2000mm的直桶；底盘3采用树脂砂铸造成球径为720mm的半个球，厚度为55mm，半个球带有50mm的直台；具体位置见如图1所示。

冷却装置由结晶器、钢板和进出水管组焊而成，试压1Mpa，保30分钟不漏水；

3、底盘采用树脂砂铸造，保证壁厚均匀，没有砂眼等铸造缺陷，在车床上加工成如图3的形状。

还原罐直桶材质选用ZG3Cr24Ni7SiNRe钢板，其成分为：C：0.3％～0.4％，Si：1.3％～2.0％，Mn：0.8％～1.5％，S：≤0.03％，P：≤0.04％，Cr：23％-25.5％，Ni：7.0％-8.5％，N：0.2％～0.28％，Re：0.2％～0.3％，余量Fe，均为重量百分数。

熔炼方式采用8吨中性炉衬工频炉熔炼，用68锰铁和75硅铁进行预脱氧，加入量为GfeMn68合金0.3％，FeSi75合金0.15％，取样进行钢液化学成分分析；加入钢液量的1～2％(石灰石+铝矾土+萤石2.5～3％，石灰石∶铝矾土∶萤石＝1∶0.37∶0.11)造渣剂造碱性渣后，用硅钙粉和铝锭脱氧和脱硫，当还原渣逐渐变白后，取样分析钢液化学成分；当钢液升温到约1560℃时可进行合金化，合金元素的加入顺序为：Ni、Mn、Si、Cr、N，按1000kg钢水基数计算，镍板、氮化铬和低碳铬铁的加入量可事先分别计算出为：82.01kg、30.56kg和403.1kg/1T，由于高碳锰铁、硅铁和调整碳量的生铁重量相对总钢水量较小，可近似不计；确定出钢温度，考虑工频炉出钢过程温降50～70℃，钢包从出钢位置吊运到过跨平车上，运到浇注位置约6～8分钟，按每分钟降温5℃计算，此阶段温降为30～40℃，该钢的浇注温度为1530℃，出钢温度为1610～1640℃；离心机浇注工艺参数：钢水浇注温度控制在1530±10℃。

喷涂参数：空气压力0.3～0.5MPa，管模温度230～260℃，管模转速210～230rpm，排蒸汽方式引风+喷火，喷涂厚度1.8～2.0mm，喷涂遍数1遍。

保护浇注：气体保护浇注，在管模和浇注中间包内均采用氮气保护浇注，在浇注前3分钟左右打开管模中氮气，压力1.0MPa，浇注过程中前期保持0.5MPa，后期0.3～0.1MPa，若出现甩钢，可以调小保护气体压力，并保持该压力到浇注完5分钟；速熔渣保护浇注，按钢管毛坯内壁形成3mm厚渣层(渣子比重2.8×10-3kg/cm3)计算，钢管毛坯壁厚55mm，保护渣在工频炉出钢前一次性加入炉内，加入量为87Kg；

管模转速，初始管模转速110rpm(10G)，浇注前5s内迅速提速到要求转速413～452rpm(恒70G)，浇注时匀速，20min后降为382rpm(50G)，30min后降至234rpm(约19G)；

管模温度控制，喷涂时温度230～260℃，浇注时温度230～280℃，拔管时温度小于500℃；

焊接控制：焊材的选择：根据焊接材质接近的原则，选择A307，此焊条含有低氢型药皮，含Cr22-25％、Ni12-14％等合金，焊缝金属具有优良的抗裂性能和抗氧化能力，熔敷金属机械性能：бb≥550Mpa，延伸率δ5≥25％，采用直流反接；可进行全位置焊接，焊前焊条250℃烘干；焊接过程的控制：焊接过程中需要连续焊接，及时去除表面渣皮，焊接过程中避免卷入气体；焊缝要均匀，不能夹渣和气孔。

水压试验：如图4所示，还原罐与底板焊接完成后，做专用的工装在大型水压机上进行水压试验，试验压力2Mpa，保压时间30分钟，在保压时间段不漏水确定还原罐与底板焊接合格；焊好底板的还原罐与结晶器焊接完成后，需要进行1MPa水压试验，保压30分钟，查看焊缝是否漏水。

Claims

1.一种大型竖式炼锶还原罐的制作方法，其特征在于，制作步骤为：

(1)将还原罐分成结晶器(1)、直桶(2)、底盘(3)；

(2)直桶(2)采用离心铸造成直径为720mm，长度为6000mm的直桶，再加工成3个长度为2000mm的直桶；

底盘(3)采用树脂砂铸造成球径为720mm的半个球，厚度为55mm，半个球带有50mm的直台；

(3)单个直桶水压，之后加工，直桶和底盘焊接完成后再水压，水压合格后再与上部冷却装置焊接。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还原罐直桶材质选用ZG3Cr24Ni7SiNRe；其成分为：C：0.3％～0.4％，Si：1.3％～2.0％，Mn：0.8％～1.5％，S：≤0.03％，P：≤0.04％，Cr：23％-25.5％，Ni：7.0％-8.5％，N：0.2％～0.28％，Re：0.2％～0.3％，余量Fe，均为重量百分数。