陈欣舒、许军2
(1.北京中冶设备研究设计总院有限公司北京100029; 2.烟台万隆真空冶金股份有限公司山东烟台26400(S)废盐焚烧炉选型
摘要：简要介绍了新发布的黑冶金行业标准Y B/T4782-2019《真空自耗炉结晶器》编制情况，重点介绍了标
准的主要技术指标的变化，对企业执行标准具有指导意义
关键词：真空电弧；结晶器；标准；概述
中图分类号：TB7 T F748.5文献标识码：B文章编号：1003-0514(2021)01-0037-03
Summary of the standard of “Vacuum arc melting mould”
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Chen Xinshu1, Xu Jun2
(1.Beijing Metallurgical Equipment Research Design Institute Co., Ltd., Beijing 100029, China;
2. Yantai Wanlong Vacuum Metallurgy Co., Lid., Shandong 264006, China)
Abstract: This paper brief introduced the revision of “Vacuum arr melting mould’ ,focus on the variety of the main terhniral data in the standarcUt has the directive significance during the corporation implement the standard.
Key words: vacuum arc; melting mould; standard; summary
o前言
全国目前有几百台真空自耗电极电弧炉，可生 产数十公斤到数十吨的钢锭、钛材锭，为特种金属 材料的后续加工提供优质基材。结晶器是真空自 耗电极电弧炉最重要的部件，也是成本费最高的易 损零件。由于电弧加热温度很高，结晶器承受高温 到低温的急剧变化，易产生烧蚀、变形、裂纹而导致 失效。因此要求其具有较强的抗变形能力和优良 导热性能、抗热疲劳性能。新标准计划引进铬锆铜 合金，然而，真空自耗电极电弧炉结晶器还没有相 应的标准，以确保结晶器抗变形能力、优良导热性 能和抗热疲劳性能。国内部分厂家已开始采用铬 锆铜试制，结晶器的综合机械性能和使用寿命都有 较大提高。因此，需制定统一的真空自耗电极电弧 炉结晶器标准，规范结晶器的设计、制造和使用；确 保与国际先进产品和技术趋于一致。1工作概况
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1.1任务来源
根据工信厅科[2017]106号“工业和通信业行 业2017年第三批行业标准制修订计划”要求，由烟 台万隆真空冶金有限公司负责牵头制订《真空自耗 炉结晶器》行业标准，项目号：2017-1353T-YB。
12主要工作过程
接到任务后立即开展起草工作，对真空自耗炉 结晶器国内使用的现状进行调研，查阅、收集相关 标准、资料，走访有关单位，征求专家对起草工作的 建议。在冶金机电标准化技术委员会对起草工作 的指导下，制定了标准编制原则和工作计划，力争 制定出具有科学、先进、规范、通用的行业标准3 2017年11月至2017年12月开展国内外调研 和试验数据收集工作，完成了标准初稿。2018年1月至2018年4月与国内相关专家讨论标准内容，
收稿日期：2021-01-20
作者简介：陈欣舒，女，工程师:
2021,V〇l.59tN〇.l m
治金标淮化与质量
并对初稿中相关条款和相关参数统一了初步意见，经起草小组多次讨论、论证、修改完成了征求意见 稿。2018年5月至2018年8月开始网上、书面征 求意见，并有针对性的发送《征求意见稿》至大专 院校、科研单位、制造厂、用户等单位。在汇总征求 意见后，对征求意见稿进行认真修改，完成标准送 审稿。2018年12月冶金机电标准化技术委员会召 开真空自耗炉结晶器标准审查会，根据标委会技术 委员会专家提出的修改意见，对部分条款进行了修 改，完成标准的报批稿。于2019年3月完成报批 工作，于2019年12月24日获工业信息化部批准 发布，并于2020年7月1日实施。
2标准编制原则
调味盐依据《标准化法》等法律法规，按照GBAT U- 2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编 写规则》和GB/T 20001.10-2014《标准编写规则第 10部分：产品标准》给出的要求和规则编写本标准。规范、准确、清楚、相互协调。遵循“科学性、先进性、前瞻性、广泛性、实用性”的原则，工艺科学合理，经 济实用。尺寸标准化，增加通用性、互换性。标准 的先进性与我国企业生产现状相兼顾，内容力求与 世界接轨.为今后的发展提供框架。
3标准的编制内容说明
本标准规定了真空自耗炉结晶器的结构形式、规格型号、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输、贮存和质量证明书内容。下面就新标 准的主要内容进行说明。
3.1范围
本标准适用于在真空或惰性气体保护状态下，重熔特种钢材、钛材等金属的自耗电极电弧炉结晶 器(以下简称：结晶器)，压力电渣炉结晶器亦可参 照本标准。
3.2技术内容说明
3.2.1制造工艺
自耗炉结晶器制造工艺有卷板焊接和整体锻 造两种，卷板焊接制造工艺简单、工序少、制造周期 短、成本低。制造厂从铜材厂购买T2、TP2等材料 铜板进行卷板、焊接加工，受铜板材质的限制，卷板、焊接加丁只能制作T2、TP2等材料的结晶器，无法制作性能更好的铬锆铜等材质的结晶器。T2、TP2材料导热性好、强度、硬度较低，软化温度也较 低，焊接时局部温度较高，焊口处性能与母材也有 一定差异。因此，结晶器的使用时较易变型，使用 寿命不太理想。整体锻造工艺可以制造纯铜、铬锆 铜等各种材质的结晶器，铬锆铜具有较高的强度和 硬度，高、不易变形，使用寿命较长等优点，但制作 工序复杂，制作周期较长，成本较高。 铬锆铜合金熔炼中C r和Z r极易容易氧化烧 损，成分不易控制，必须在真空下熔炼、铸锭，因此，国内还没有生产大型铬锆铜铜板的厂家，市场上也 没有铬锆铜铜板供应。由于铬锆铜材料焊接性能 差，
焊接难度大，焊口处性能与母材差距大，因此，铬锆铜不适合卷板焊接制造，国内外一般采用整体 锻造工艺。
两种工艺各有特点、优势，现将两种制造工艺 都纳人标准中，根据各自的特点分别制定了技术条 件、检验项目和检验标准。
3.2.2材质
国内一般采用T2、TP2材料制造结晶器，近年，也有部分厂家使用铬锆铜等材料结晶器。
根据目前国内连铸用真空自耗炉结晶器使用 状况，又考虑与国际先进技术水平接轨，本标准列 入了使用较多的T2、TP2材料，也列入了性能更高 的Cu-Cr-Z r和Cu-A g合金，铬锆铜合金制造技术 在很多产品上已广泛应用，而国内在制造铬锆铜自 耗炉结晶器中使用较少，进口真空自耗炉结晶器已 有采用铬锆铜材料。
铬锆铜合金在真空下熔炼、铸锭，再进行锻造、热处理、机械加工等，具有较高的强度、硬度和软化 温度，抗变形能力、抗损伤能力强，是制作结晶器较 为理想的材料，可大幅度提高结晶器的使用寿命。用铬锆铜材料代替纯铜材料制造结晶器是未来的 发展方向，使国内结晶器的水平达到国外先进水 平。我公司制造的铬锆铜结晶器已在国内部分厂 家使用，结晶器的综合机械性能和使用寿命都有较 大提尚3
在T2、TP2、TAgO.l合金的化学成分和性能方 面，参考了 GBAT5231、板坯结晶器铜板等标准，参
E32021,V〇I.59,N〇.1
标准综述
考国外企业相关标准，并根据试验数据和实际生产 检测数据确定的。
力求与世界接轨，为今后的发展提供框架，并 充分考虑国内企业的水平、设备、成本等因素，根据 生产实验取得的依据，确定了合金的成分、性能。成分、性能：
3.2.3技术要求
针对两种工艺的特点制定了相应检验标准和 规则。
3.2.3.1卷板焊接筒体
为了保证产品质量，对关键技术重点的焊接加 工，制定了严格的焊接加X工艺要求和焊口检验要 求。
a.焊接加T按H G A T20223执行，焊丝材料应符 合（;BAr9460的规定。
k筒体卷板焊接采用纵向对接焊接，只允许有 一道纵向焊缝，焊缝不允许有裂纹、夹渣、气孔等缺 陷。
r_.筒体纵向对接焊缝进行100%的X射线探伤 检验，应达到NBAT47013.2-2015中n级；
(1.筒体与法兰角接焊缝进行100%的超声波探伤检验，应达到NB/T47013.3-2015中II级;
e.焊缝表面进行100%的渗透检验，应达到 NB/T47013.5-2015 中I 级。
3.2.3.2锻造筒体
铬锆铜合金结晶器是经铸锭、锻造、热处理等 T序，铸锭内部质量对性能有一定的影响，由于自 耗炉结晶器应用在不同行业，使用的技术条件、技 术要求不同，结晶器筒体是否进行超声波探伤检验 不作统一规定，作为选择性检验项目，由供需双方 另行商定。
4本标准与国外标准指标对比
本标准与国外标准指标对比（见表1、表2 )。nhdt-471
冷却水循环表1铬锆铜合金化学成分对比 Wt%
牌号
元素
Cu Cr Zr YB/T4141 铜管 CuCrZr^ 98.000.40-1.200.05-0.25
YI3/T4119 板坯 CuCrZr余量0.50-1.500.08-0.28 YB/T4554 非晶辊 CuCr0_7Zr^ 98.750.5(M).9()0.08~0.20 K M E公司（企标）GP-0.600.10
日本中越（企标）CCM-A^ 98.000.50-1.500.08M).30本标准TCr0.5Zr^ 98.75O.3(M).900.05-0.20
表2铬锆铜机械性能
牌号抗拉强度/MPa屈服强度/MPa延伸率/%硬度HB导电率/%IACS YI3/T4141 铜管 CuCrZr^ 400^ 280彡15^ 110^ 80 YB/T4119 板坯 CuCrZr^ 400^ 280彡15^ 110^ 80
Y13/T4554 非晶辊 CuCr〇.7Zr^ 410^ 280^ 18^ 125^ 80曰衣中越CCM-A^ 400^ 280^ 10^ 110^ 80德国KME().65Cr(板坯）^ 390彡280彡25^ 120彡84
本标准 TCr0.5Zr (TH04 )^ 400^ 280>20^ 120^ 84
注1：日衣中越合金公司的牌号CCM-A ：属于中越合金公司企业标准，成分及性能也出自其企业标准
注2 ：德国K M E公司的牌号GP ：属于K M E公司企业标准，成分及性能也出自其企业标准
5 标准水平分析
在本标准制订过程中，调查研究充分，收集、查 阅了国内外有关技术资料，通过各种形式的交流、研讨，多次修改、补充，内容已趋于完善：本标准为 规范真空自耗炉结晶器的设计、制造、验收及使用 提供了依据，提高了产品的市场竞争力，填补了国 内相关标准的空白。对提高真空自耗炉结晶器的 技术水平，对行业发展具有重要促进作用，对提高安全运行、降低成本，节能降耗，保护环境，起到积 极的推动作用。同时根据标准会审专家意见及标 委会讨论和评价《真空自耗炉结晶器》的属性为推 荐性标准行业标准，按标准生产的真空自耗炉结晶 器能满足钢铁行业、有金属行业的生产需要，达 到国外同类产品技术水平，该标准规定的主要技术 指标具有通用性和指导性，其综合水平达到了国际 先进水平3
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