The invention discloses a DT4 magnetic pole and yoke steel smelting process of 250 MeV superconducting cyclotron main magnet, which includes the following steps: 1. Ultra-high power arc furnace smelting, 2. out-of-furnace refining, 3. VOD VCD VD treatment, 4. LF furnace heating, _static blowing and VC vacuum pouring, and when pouring, refining ladle with sliding nozzle is used for pouring; 2. The combination of smelting pouring and refining ladle with sliding nozzle makes the chemical composition control of DT4 magnetic pole and yoke large ingot meet the requirements, the surface quality of ingot is good, the forging and blank processing are normal, and the product quality meets the requirements of technical agreement.
【技术实现步骤摘要】
一种250MeV超导回旋加速器主磁铁的DT4磁极、磁轭钢冶炼工艺
本专利技术属于炼钢
,尤其涉及一种250MeV超导回旋加速器主磁铁的DT4磁极、磁轭钢冶炼工艺。
技术介绍
质子放疗是目前最先进的癌症无创精准治疗方法,目前全世界近70%的质子治疗加速器都是回旋加速器,但目前尚未有国产的质子治疗装备问世。在这样的迫切需求下,国家科技部立项:国家重点研发计划“数字诊疗装备重点专项-基于超导回旋加速器的质子放疗设备研发”,开展250MeV超导回旋加速器研制。磁极、磁轭是250MeV超导回旋加速器主磁铁系统关键部件,目前国内尚未有采用双真空方案生产DT4磁极、磁轭钢锭的成功案例,亦无类似成功生产经验可供借鉴。目前,国内生产该钢种主要难点如下:1)化学成分控制十分苛刻①碳含量要求≤0.025%,钢水冶炼过程导致钢水碳含量增加因素较多;②钢水中Al含量较高,冶炼过程Si含量不易控制,另外Al极易氧化,且Al2O3粒径细小,不易上浮,影响钢水纯净度,易导致钢锭探伤超标或加工过程夹杂物外露,且Al元素回收率极不稳定,成分控制难度大;③该材质浇注温度较高,VOD后需返回LF提温,该过程易导致钢水碳含量增加。2)锭型较大,钢锭凝固过程碳存在偏析。
技术实现思路
为了克服
技术介绍
中存在的问题,本专利技术的目的是提出一种250MeV超导回旋加速器主磁铁的DT4磁极、磁轭钢冶炼工艺,该冶炼工艺采用双真空结合滑动水口精炼中间包来冶炼浇注DT4磁极、磁轭用大钢锭,使得最终的钢锭满足技术要求。为了实现上述专利技术目的,本专利技术采用如下所述的技术方案:一种250MeV超导回旋加速器主磁 ...
【技术保护点】
1.一种250MeV超导回旋加速器主磁铁的DT4磁极、磁轭钢冶炼工艺,其特征在于:具体包括以下步骤:超高功率电弧炉熔炼将钢板料和优质生铁装入超高功率电弧炉内,熔炼多次流渣,保证出钢P≤0.005%,出钢温度1650‑1680℃,出钢采用留钢留渣,严禁带渣出钢;电炉出钢按0.5kg/t钢水加入Al块预脱氧,防止进入LF炉后钢水氧含量过高,导致加入造渣材料后渝渣严重;炉外精炼将经超高功率电弧炉熔炼后的钢液送入LF炉内,采用C粉和SiAlCaBa粉脱氧,造好还原渣,并保证熔渣流动性良好,C粉和SiAlCaBa粉分批次加入,渣厚控制在150mm,白渣保持时间控制在20min以上,出钢前保证化学成分满足工艺要求,钢液进VOD温度控制在1560~1600℃;VOD‑VCD‑VD处理将经LF炉冶炼后的钢液送入VOD炉内,冶炼过程中需精确设定枪位,控制好供氧流量、压力、Ar气流量及真空度,氧势和CO趋势图出现明显拐点后过吹5‑8min,过吹后进行VCD操作,在真空度为0.5乇以下保持时间≥10分钟,最终时间以氧势和CO趋势图出现明显拐点为判断标准;VCD破空后取样分析,必须满足C≤0.01%,加入Al ...
【技术特征摘要】
1.一种250MeV超导回旋加速器主磁铁的DT4磁极、磁轭钢冶炼工艺,其特征在于:具体包括以下步骤:超高功率电弧炉熔炼将钢板料和优质生铁装入超高功率电弧炉内,熔炼多次流渣,保证出钢P≤0.005%,出钢温度1650-1680℃,出钢采用留钢留渣,严禁带渣出钢;电炉出钢按0.5kg/t钢水加入Al块预脱氧,防止进入LF炉后钢水氧含量过高,导致加入造渣材料后渝渣严重;炉外精炼将经超高功率电弧炉熔炼后的钢液送入LF炉内,采用C粉和SiAlCaBa粉脱氧,造好还原渣,并保证熔渣流动性良好,C粉和SiAlCaBa粉分批次加入,渣厚控制在150mm,白渣保持时间控制在20min以上,出钢前保证化学成分满足工艺要求,钢液进VOD温度控制在1560~1600℃;VOD-VCD-VD处理将经LF炉冶炼后的钢液送入VOD炉内,冶炼过程中需精确设定枪位,控制好供氧流量、压力、Ar气流量及真空度,氧势和CO趋势图出现明显拐点后过吹5-8min,过吹后进行VCD操作,在真空度为0.5乇以下保持时间≥10分钟,最终时间以氧势和CO趋势图出现明显拐点为判断标准;VCD破空后取样分析,必须满足C≤0.01%,加入Al块和石灰调整钢水Al含量至工艺范围和造渣,加铝后再进行VD处理化渣,要求真空度0.5乇以下...
【专利技术属性】
技术研发人员:周翔,杜旋,辛雪倩,田丰,王鹏飞,祁一星,胡翠鸣,朱帅,梁贤淑,张威风,薛良良,张艳召,刘琦,郭显胜,危亚军,高宏生,
申请(专利权)人:中信重工机械股份有限公司,
类型:发明
国别省市:河南,41
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