大型锭电渣重熔发表评论(0)编辑词条

    我国核电等行业的快速发展拉动了大型锭电渣重熔技术的发展；反过来，大型锭电渣重熔技术的发展，也促进了我国核电自主化的发展，加速其赶上国际先进水平。同时，大型锭电渣重熔技术由局部的“强”，带动了电渣冶金技术领域整体的“强”，为我国实现由钢铁大国到钢铁强国的转变作出了贡献。

    重熔锭大型化带动电渣冶金不断发展

    1965年上海重型机器厂（以下简称上海重机）建成了一台100吨电渣炉，同年重熔出55吨电渣锭和4根100吨电渣锭。100吨电渣炉将当时世界上的电渣锭重量提高了两个数量级，解决了当时大锻件生产缺乏大钢锭的困难，为我国当时最大的2300毫米冷轧机支承辊等重要设备、备件的制造作出了贡献。
    20世纪70年代，我国第一座核电站秦山核电站开始筹建，其锻件需要360吨重的电炉钢锭。为了经济、可靠地为秦山核电站提供核电大锻件，上海重机在100吨电渣炉生产实践的基础上，于1980年建造了当时世界上最大的200吨级电渣炉，可生产240吨～300吨重的电渣锭（240吨电渣锭相当于400吨电炉锭，可生产200吨重的锻件；300吨电渣锭相当于500吨电炉锭，可生产250吨重的锻件）。该200吨电渣炉成功批量生产出一系列核电大锻件所需的大型电渣重熔锭，上海重机解决了一系列与生产大型电渣锭相关的设备、工艺、技术等难题，使工艺技术日趋成熟。  
    可以说，我国电渣重熔技术是伴随着电渣重熔锭的大型化不断发展的。锭子重量十倍、百倍地扩大，不只是简单尺寸、数据的累加，而是质的飞跃。大型锭重熔时间长达几个昼夜，熔渣成分变化过程和熔池成分很难控制；大型锭直径都在2米以上，其凝固组织的控制难度很大；大型锭重熔的气、渣接触界面有几平方米之大，在大气下长时间重熔，氢的控制就变得极其复杂……由此可见，一个国家大型锭电渣重熔技术水平标志着该国家电渣冶金技术的发展水平。

    大型重熔锭研发生产成绩斐然

    作为世界上电渣冶金发展最早的国家之一，半个多世纪以来，我国在电渣冶金理论、技术等方面，取得了一系列创新成果，其中最重要的当属大型锭电渣重熔技术所取得的成就。
    200吨电渣炉建成后，我国展开了全方位、多层面深入系统的研究，在理论研究、关键技术、产品范围扩大等方面攻克了一系列重大技术难题，取得了丰硕成果，使第一代电渣重熔技术更加成熟。均匀性控制技术，解决了用成分有差异的若干炉号数十根电极通过几个昼夜重熔成一根200吨电渣锭的成分均匀性问题；大功率、快熔速、高冷却、强脱氧工艺，为获得高质量、巨型电渣锭提供了重要保障；低氢控制技术，实现了高湿度条件下长时间重熔获得低氢巨型电渣锭，可完全取消扩氢退火且无白点,电渣锭中氢含量小于2ppm，大部分在1.4ppm以下（而国外类似重量大型锭平均氢含量4ppm，底部氢含量4ppm～7ppm)；低铝控制技术，扫除了电渣重熔法生产汽轮机转子中的铝不允许超过0.010%的障碍。
    为国家重大项目立下汗马功劳。20多年来，200吨级电渣炉在我国诸多重点建设任务中作出了一个又一个重大贡献。1984年底上海重机完成秦山核电站核岛大锻件所需大钢锭的生产任务，秦山核电站1991年12月15日并网发电，提前2年达到设计年发电能力，至今运行情况良好；此后，相继批量生产了300兆瓦～600兆瓦发电机转子、300兆瓦～600兆瓦汽轮机高中压、低压转子、560吨加氢反应器等大锻件，并全部通过国家级鉴定和验收；进入21世纪，凭借技术优势，批量生产了核潜艇堆内构件、三峡工程710兆瓦水轮机导叶轴头、1000兆瓦核电站堆内构件、1000兆瓦超超临界汽轮机转子等高合金大锻件。
    我国核电发电量亟待提高。在能源、石化、冶金机械，特别是核电工业发展过程中，高端优质大锻件需求不断增加。大型锭电渣重熔对我国核电装备国产化起到了举足轻重的作用。世界核电装机容量占电力总装机容量的平均水平为17%，有17个国家的核电发电量占总发电量的25%以上，其中法国占77%、韩国占38%、日本占36%、美国占29%以及英国占28%等。我国核电装机容量仅占全国电力总装机容量的1.3%，不仅同一些世界发达国家相比差距很大，而且远远低于世界平均水平。我国核电发展空间巨大。据不完全统计，近期我国正在筹建的核电机组数量已达40台以上，而作为核电大锻件最佳熔炼设备的大型电渣炉远远无法满足生产需求，大型锭电渣重熔技术在核电建设中大有可为。
    自主化成为第二代技术发展重中之重。我国已将百万千瓦级核电用大型锻锭实现自主化生产列入钢铁产业调整与振兴规划，不少企业已经或正在建设百吨级大型锭电渣炉。上海重机在原有200吨电渣炉基础上，于去年建成1台450吨电渣炉，其产品对象主要为百万千瓦级核电站核岛锻件、汽轮机低压转子、管板和大型支承辊等超大型锻件。山东通裕集团2009年生产的几根75吨电渣锭，锭高4.1米，锭子上下成分一致，底部质量、顶部补缩和低倍组织优良、洁净度高。我国大型电渣锭生产虽然取得许多可喜的成绩，但仍须指出的是，第二代大型锭电渣重熔技术应对装备优化设计、气氛、重熔过程和凝固过程可控以及计算机控制水平提高和基础研究等方面加以重视，国家应鼓励和支持大型电渣炉建设，我国大型电渣炉制造应不断提高自主化水平。