近年來，跟著我國高壓鍋爐、電站、石油化工等職業(yè)的飛速發(fā)展，用戶對厚壁管，特別是中、大口徑(外徑400mm～1000mm×25～80mm)無縫厚壁管特厚壁管的需求不斷增加。盡管我國自2003年起就一直是無縫鋼管的出產(chǎn)、消費(fèi)榜首大國，但就上述規(guī)范的某些種類而言，現(xiàn)在國內(nèi)出產(chǎn)很難滿意市場需求，尤其是大口徑、特厚壁無縫鋼管缺口較大。國內(nèi)僅電站、鍋爐工業(yè)年需ASME規(guī)范各類大口徑、特厚壁無縫鋼管就在10萬噸左右，這傍邊有8萬噸的缺口需要進(jìn)口補(bǔ)償。

電渣重熔管坯技能極具開發(fā)價值

大直徑厚壁管的出產(chǎn)與一般結(jié)構(gòu)鋼管相比具有以下難點(diǎn)：周期長，出資大，出產(chǎn)工序多、工藝雜亂，檢測項目多、要求嚴(yán)格?，F(xiàn)在出產(chǎn)辦法主要有鑄造鏜孔、鑄造成形、自由鍛、卷制焊接成形法、電渣重熔法幾種。

2002年，東北大學(xué)先后選用結(jié)晶器導(dǎo)電技能、雙極串連、交流電極、T型結(jié)晶器、液位檢測等技能開發(fā)了電渣連鑄新技能，現(xiàn)在該技能現(xiàn)已成功轉(zhuǎn)化為工業(yè)出產(chǎn)力。在電渣連鑄技能的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)烏克蘭實驗室出產(chǎn)管坯電渣爐的經(jīng)歷，東北大學(xué)計劃開發(fā)電渣重熔管坯技能，以處理厚壁管出產(chǎn)成本高的問題。

在內(nèi)結(jié)晶器、外結(jié)晶器和引錠裝置構(gòu)成的環(huán)形空間中參加液態(tài)爐渣，將自耗電極點(diǎn)部刺進(jìn)其間。當(dāng)多支并聯(lián)的自耗電極、爐渣、底水箱經(jīng)過短網(wǎng)與變壓器構(gòu)成供電回路時，便有電流從變壓器輸出經(jīng)過液態(tài)熔渣，使自耗電極的端部被逐步加熱熔化，熔化的金屬穿過渣池進(jìn)入金屬熔池，因結(jié)晶器中心裝有水冷內(nèi)結(jié)晶器，液態(tài)金屬逐步凝固成管坯鋼錠。當(dāng)管坯鋼錠到達(dá)必定高度后，開端抽錠。抽錠速度與自耗電極的熔化速度相匹配，結(jié)晶器內(nèi)鋼水液面方位經(jīng)過鋼水液面檢測裝置進(jìn)行監(jiān)測

打破電渣重熔管坯要害技能

結(jié)晶器規(guī)劃方面，為提高充填比以削減電極長度，外結(jié)晶器須規(guī)劃成T型，即電極熔化部分結(jié)晶器直徑大于鋼錠成型部分，內(nèi)結(jié)晶器規(guī)劃為直桶形。為了削減漏鋼漏渣，表里結(jié)晶器須帶有適宜的錐度?，F(xiàn)在他們規(guī)劃的幾種鋼錠斷面尺度為Φ900/Φ200mm、Φ900/Φ400mm、Φ650/Φ450mm。

在交流電極時渣溫急劇下降，導(dǎo)致鋼錠外表構(gòu)成渣溝較深，為了保持交流電極期間渣溫不會急劇下降，須選用別的一路電源對結(jié)晶器渣池供電加溫。該電源在正常重熔階段也可作為輔佐電源供電，鋼錠的外表質(zhì)量會有所改善。

因為電極較長、較細(xì)，鋼錠較長，別的構(gòu)成的閉合回路圍住面積較大，依據(jù)以往的出產(chǎn)經(jīng)歷，短網(wǎng)壓降會很大，往往在重熔后期會出現(xiàn)變壓器功率缺乏的現(xiàn)象。為處理該難題，擬選用平行布線和同軸導(dǎo)電技能。

電極為多支并聯(lián)的小直徑電極棒，在T形結(jié)晶器內(nèi)很難完成固渣發(fā)動，所以應(yīng)事先在化渣爐內(nèi)化好適量的液態(tài)爐渣倒入結(jié)晶器內(nèi)。

在運(yùn)用T形結(jié)晶器的抽錠電渣重熔技能中，金屬液面方位的操控尤為要害，液位過高會出現(xiàn)鋼錠拉斷的現(xiàn)象，液位過低經(jīng)常出現(xiàn)漏鋼漏渣等問題。國內(nèi)連鑄技能中近年來遍及選用射線法檢測結(jié)晶器內(nèi)金屬液面，在管坯電渣重熔中也可運(yùn)用射線法。依據(jù)以往經(jīng)歷，因為熔化速度較慢，規(guī)劃精度到達(dá)±5mm即可滿意技能要求。 液態(tài)熔渣倒入結(jié)晶器后便在引錠底板上凝固成渣殼，影響鋼錠與引錠底板之間的銜接，這將會成為一個要要點(diǎn)處理的問題。

與傳統(tǒng)電渣重熔技能不同的是，鋼錠與結(jié)晶器之間存在相對運(yùn)動，如果鋼錠與結(jié)晶器之間的渣殼被損壞將會發(fā)作漏鋼、漏渣，擬選用經(jīng)過調(diào)整渣系的物理性能和工藝制度來處理該問題。

經(jīng)過對電渣重熔管坯技能的進(jìn)行科學(xué)分析，該工藝計劃是可行的。電渣重熔管坯技能克服了其他辦法出產(chǎn)大口徑厚壁管的許多問題，是一項極具開發(fā)價值的技能。