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焊接304不銹鋼管時應注意哪些問題
發布時間:2021-09-24 09:33:27

介紹了將l0t和15t工頻感應爐的結合爐襯改為堿性磚襯進行的試驗。報道了最初的試驗結果:鎳基合金對感應襯里的侵蝕和滲透比不銹鋼管強。冶煉鎳基合金時,磚襯與結襯相比,操作安全,爐齡高。開口式15t工頻爐冶煉和AOD設備鋼液處理帶來冶金優勢。通過磚砌感應爐使該過程的操作更加安全。

概述。

對于很多合金來說,感應爐是理想的熔煉設備。

大型爐堿性耐火爐至今仍存在許多問題,合金采用侵蝕性強的爐渣和高出爐溫度時更加如此。

Unna聯合德國金屬工廠有限公司V-ereinigtedeutscheMelallWerkeAG,簡稱VDM),有生產鎳和鎳基合金的冶煉工廠。該廠有8t中頻爐、15t工頻爐和10t真空處理可能的工頻爐。此外,還有一座帶有AOD設備的30t電弧爐。

1982年9月初,試驗將兩個工頻爐的堿性、中性或酸性結合爐更換為堿性磚。

決定換成堿性磚是基于以下多方面的考慮

-在c≤0.01%A的鎳基合金中,為了獲得高磁性,合金必須不含A1和Mg。冶煉時,合金對耐火材料襯里有很大的磨損,這是由于工頻冶煉爐渣內氧化鐵量高和強感攪拌引起的,特別是襯里下部的磨損更加困難,經常在冶煉少的爐子后停止生產。

    ——與在使用酸性打結料時采用永久性模板進行的操作相比,對于這種Mg0和Al203打結料需要應用高的燒結溫度。采用符合某~類型的制造熔化模板費用太高。

    ——打結襯的燒結過程必須緩慢地加熱,并且要在高溫下長期保溫。使用磚砌時,這個時間被取消了。

-用其他類型的爐子,如電弧爐或感應爐,金羈的液態燒結,由于產品規劃關系往往不可行。使用磚內襯時,幾乎可以立即開爐,不需要追加等待時間。

表1是不銹鋼管廠生產制造的合金品種。

VDM生產了很多特殊合金,我們的試驗結果沒有問題就可以應用,只有通過特殊的審查才能應用于其他工廠。

磚砌的優點是,在高溫下使用侵蝕性強的爐渣時,由于產品計劃的變化,必須經常更換耐火材料,在不需要氧化鋁和氧化鎂保護層時使用。

同時,在以下情況下,堿性襯里也有引導爐作為預熔化設備,在出鋼溫度高而無法加熱的VOD設備中進行鋼包處理的優點。

根據德國用戶和制造商的經驗,其他不銹鋼管廠尚未使用。而在英國、瑞典和美國在冶煉高合金和鎳基合金時,主要采用了磚砌爐襯。

    進行的試驗   。

    爐    子。

在可真空處理的l0t工頻爐和15t工頻爐上進行試驗。爐灶的技術數據如表2所示。15t爐冶煉的爐號在AOD爐內處理。

表3列出了使用的磚、絕熱填充劑和耐火水泥的數據。

1)不加B2O5。

    內襯。

    圖1表示磚砌內襯和打結料內襯的結構。lOt真空感應爐采用100mm,15t爐采用2 xlOOmm打結爐料加入干凈的、絕緣的、干燥的爐內,并且用平面振動器壓緊,致使密封打結料的高度與磚砌的下部高度相當。

    放入校準中心的樣板,用特殊的灰漿把磚致密地砌好。從上部取出模板時,在各磚墻和線圈之間填充結料,壓緊,重新銼毛。

砌磚爐頂層用混凝土封閉。

然后,在銼毛的爐底結襯上結一層,壓緊。

此時,爐子已經準備好了。當爐灶需要25個人時,拆除爐襯需要8個人時。

單位磚/材料成本低于嫉妒。

實驗結束了。

    與l0t真空坩鍋爐由打結爐襯改為磚砌爐襯并立即投產相反,我們在15t爐子上遇到了相當大的困難。絕熱填料對于安全區域的形成具有特別重要的任務,它必須避免液體金屬流到線圈上。只有絕熱填料在不完全燒結的情況下,才能完成此任務。

    第一次填料在高達1800℃的出鋼溫度完全燒結透。由于上面沒有冷卻部分,因而在15t工頻爐上發生了一個附加的困難,使這個700rnm高的區域內發生了非常強烈的透燒,在打結料中形成應力裂紋,并且不銹鋼管擠到線圈前,通過接地顯示而使爐子停爐。

高燒結溫度的粗粒泥也失敗了。液態金屬通過粗粒泥推進到線圈前。只使用細粒特殊生產的貧鐵結合材料(78%Mg0018小203,不使用B200添加劑)后,泥不在高溫下燒結,密封液體金屬。

10t爐一共只用過12次Mg0磚襯,15t爐只用過6次。

目前,每個爐子只使用一次Mg0/Cr203磚,但這種磚比鎂磚具有更好的耐溫交變性。自云石磚有特別寬的磚縫磨損,試驗中斷了。

襯里的使用壽命。

試驗開始時,由于上述困難,15t爐在冶煉少數爐后被迫停產,目前穴鍋壽命為2周。周末停產可以不保溫。迄今為止我們達到的襯里壽命是17爐。與煉鋼或鑄鐵壇鍋的使用壽命相比,應考慮VDM公司的產品規劃。鎳和鎳基合金具有較高的濕潤性,耐火襯里磨損較大。小爐量的爐子進行VOD處理時必須過熱。

對于真空穴位爐來說,在真空處理過程中,還有額外的磨蝕。在某些情況下,由于產品方案的原因,需要提前更換穴位。

磨損圖。

操作時,襯里用卡規測量,試驗結果如圖2所示。圖2顯示,在高壓的Mgo磚內襯,磨損非常低。

具有特殊侵蝕性渣的鎳基合金,冶煉10爐后,測量真空穴位。穴位下部,磨損總共只有l0mm。也就是說,磚具有初始厚度。同樣,對掉落的磚進行試驗研究后,也得到了同樣的結果。

為了理解,特別是認識不銹鋼管滲透的損傷,切磚用磁鐵測試。鎳是磁性的,應用這種簡單的方法特別容易證明滲透深度。

圖3是破磚的圖形。在厚度約20mm的上部區域,磚與液體鋼直接接觸,溫度交變負荷最高,顯示到深度1mm的金屬填充。在磚縫附近可以觀察到金屬滲透到磚的中間約35mm的深度,金屬填充只是在接近表面的裂縫部分形成。金屬的滲透可以這樣解釋:即在整個冶煉過程中,鎳填充了石云內的疏松部分。如我們把礪中的不銹鋼管滲透與打結爐襯進行比較,則在打結爐襯中金屬滲透更加明顯。在打結爐襯中我們可以經常發現,在坩堝壁的整個厚度上都滲透著金屬。

    展    望。

    在冶煉鎳和鎳基合金時,采用高的出爐溫度。如果你想獲得最少的不銹鋼管滲透,你必須找到更加致密的耐火磚。要求高密度的磚,同時要求良好的耐溫交換穩定性的磚是矛盾的,使用Cr-Mg磚有很好的改善。但危險的是磚的接縫。因為不銹鋼管可以滲透。隔熱填充材料的特殊任務是密封金屬,不允許金屬推進線圈。泥不允許聚集或燒結。

出現后冷卻形成的收縮會破裂,為了實現最致密的結合,選擇正確的粒子結構是非常重要的問題。

在15t水冷盤管的范圍內和不冷卻爐頭區的不同冷卻狀況,引起耐熱填充材料不同的水冷特性,在冷卻盤管的良好區域,這些不同的水冷特性使泥中不冷卻的爐頭區形成間隙。

    盡管用磚砌制的耐火爐襯還必須繼續改善,然而我們還在繼續使用磚爐襯。冶煉鎳基合金時,磚砌爐襯比打結爐襯有較高的生產安全性。

    我們可以放棄熔化模板和燒結過程。每一種合金都可以是原始合金。周末停止生產不需要。傳感器爐的堿性襯里在傳感器爐中冶煉鎳基合金,可以利用AOD裝置進行多方面的冶金處理。

宋先生是順序的。


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