1、適用范圍

本工藝守則適用于中頻爐(堿性爐襯)熔煉澆注高錳鋼、超高錳鋼錘頭，襯板及齒板等高沖擊耐磨鑄件。

2、作前的準備

(1)操作工在進人工作崗位前首先要穿戴好勞動保護品；(2)準備好各種工具：樣杯、取樣工具、打渣耙子、搗料桿；(3)造渣劑、集渣劑、變質劑、脫氧劑、調整成分合金必須烘烤干燥；(4）檢查鋼水包，爐體狀態，均應完好；(5)稱重器具應符合使用要求；(6)檢查測溫儀處事良好狀態；(7)檢查中頻爐設備，使其保持正常運轉。

3、化學成分(表3)

表3化學成分（%）

4、原材料

(1)回爐料  回爐料使用同牌號的廢鑄件，澆冒口，同牌號的“鑄余”，按牌號嚴格區分存放，不允許有粘砂.如果帶有粘砂，應做必要的技術處理后入爐，塊度最大不超過300mm。

(2)廢鋼  必須是干凈碳素鋼，對化學成分要求P<0.03％,S<0.03％,Si<0.4％，并保持鋼料于燥，使用前取代表性廢鋼化驗復檢，作為配料計算依據。

(3)鐵合金  每批鐵合金進廠必須附有廠家提供的合格證，并化驗復檢，合格后入庫；每批鐵鐵合金必須根據不同牌號、不同批次分開堆放作好明確標識。

(4)造渣劑  造渣劑選擇為CaO及CaF2粒度≤20mm,必須保持干燥；須用厚塑料袋密封存放，不得破損；使用前轉入專用密封容器，取用完立即密封好。

(5)脫氧劑：①硅鈣(Ca-Si)合金，含Ca量28-31，含Si量60,粒度，塊3-8mm,粉70目-1mm；②純鋁，按GBll96-83國標中一級要求采購，形狀，鋁絲或鋁塊。

(6)變質劑稀土硅鐵合金l#(含20％-22％Re)，按GB4137-84國標中FeSiRe21標準采購，粒度0.5-5mm,使用前必須烘烤干燥。

5、配料

(1)高錳鋼、超高錳鋼配料規定：回爐料(本鋼種)的加入量不得超過總鋼水量30％；其余新爐料70％，不得使用粘砂嚴重，帶油污、泥砂嚴重的爐料。必要時須采取技術處理后使用。(2)操作人員要清楚掌握爐料的化學成分：回爐料、廢鋼、各種鐵合金等，不得使用沒有化驗分析過的爐料。(3)要掌握好熔煉過程各元素的燒損和控制回收技術。(4)根據上述要求，應進行認真的配料計算，并結合爐前化驗結果不斷提高控制化學成分的操作水平。

6、熔煉工藝

1）裝料

(1)裝料操作無論冷料熱料都應輕輕放入爐內，以防沖擊損傷爐襯。

(2)裝料順序：①底部先加入2％(鋼水重量的百分比)、粒度≤20mm的底渣，底渣CaO80％,CaF220％；②廢鋼-回爐料鉬鐵-高碳鉻鐵-高碳錳鋼（減去預脫氧所需之余量)，隨爐加入；③電解錳-合金化時加入；④鈦鐵-出鋼前經脫氧后加入；⑤變質劑-出鋼后鋼水包中加入。

(3)裝料原則：底渣上先裝小料或熔點低的料，以盡快形成熔池，大塊回爐料置于坩堝的中部或中上部，有利于順利熔化，裝料應“下緊上松”，大小搭配，密實，防止搭橋，便于捅料。

2）熔化

(1)開始送電5～8分鐘內供電60％左右功率，待電流沖擊變穩定后，將功率調大快速熔化。熔化過程中為防止鋼料“架橋”應不斷捅料，陸續加料，直到全熔。(2)底渣熔化，鋼液表面形成適當的渣層覆蓋，可減少熱損失、保護鋼液面，減少金屬氧化吸氣，還能部分脫P、脫S；隨時觀察，用CaF調整渣的粘稠度至正常。(3)整個熔煉過程，不允許鋼液面裸露在空氣中，如有裸露應及時添加一些堿性渣將其覆蓋。(4)爐料化清后，1400℃時，用集渣劑扒凈熔渣，重新造堿性渣、升溫。(5)當鋼液溫度升到1540℃時進行預脫氧，預脫氧先加高碳錳鐵0.2％，再加Ca-Si塊0.1％(鋼水重量的百分比)，(如需調硅，可先加高碳錳鐵0.1％，再加硅鐵0.05％-0.1％，最后加Ca-Si塊0.1％)；加入順序：先Mn后Si，再Ca-Si,以減少夾雜物，凈化鋼液。(6)預脫氧后可取熔畢樣送化學分析，取樣前對鋼液進行攪拌，探爐底，確認各種爐料(尤其是高熔點鐵合金)全部化清，再取樣送分析(全分析)；化學分析取樣部位：插到鋼液深150mm左右處(化學分析取樣注意點下同)。

3）精煉—脫氧，升溫，合金化

(1)升溫、脫氧：在升溫過程中不斷調正堿性渣的粘度，觀察渣的流動性和熔點，并在渣面上加少許Ca-Si粉(加入量為0.1％—0.2％)，或其他Fe-Si粉、AL粉對鋼液擴散脫氧(調正渣的粘度也可用少量CaF2或耐火磚廢碎塊粒)。

(2)合金化：溫度升高后，1540℃可合金化加電解錳，應該分期分批逐次加入，每次的加入量和熔化速度相匹配，不可因加入量過大，容易“沉底”，造成成分控制偏差，加入的合金不要與渣液相接觸，否則影響回收率。

(3)加電解錳時，先期只加入粗算量的85％-90％，待第一次化驗結果出來后再計算，決定還加不加或加多少。

(4)電解錳加完后，進行攪拌鋼液，使之均勻；取樣，根據結果做最終調正。電解錳必須在出鋼前8分鐘內加完，如果鋼液溫度已到出鋼溫度則必須降低功率，待合金元素加完再調正溫度出鋼。鈦鐵一經脫氧后，出鋼前2分鐘加入。

(5)當鋼液溫度達1500℃左右時，應繼續對渣面進行擴散脫氧(并根據需要決定是否換渣)，使渣的顏色變淺、變白，合金元素調整完畢，溫度合適，進行終脫氧，插AL0.10％(鋼水重量的百分比)，繼續送電2分鐘即可出鋼。

4）出鋼

(1)出鋼前要求：化學成分合格，脫氧良好(取樣看脫氧)，出鋼溫度1520～1550℃。采用測溫槍測溫度，爐前不好測溫時，可以用爐前讀秒法，結膜時間控制在20-24秒，溫度為1380-1420℃。(2)鋼水包提前清理干凈，烘烤至紅色≥700℃。(3)停電出鋼。(4)鋼渣混出，鋼水包內放置經烘烤過的0.2％Ca-Si及0.3％稀土硅鐵合金(加入量為鋼水重量的百分比)；Ca-Si含Ca28％～31％，含Si60％，粒度3～8mm；稀土硅鐵合金1號，含20％～22％Re，粒度0.5～5.0mm；均用沖入法變質處理。(5)變質后鋼水鎮靜4～8分鐘(最好控制在5～6分鐘)。(6)鎮靜后取成品樣化學分析。再次檢查鋼水脫氧情況，觀察脫氧是否良好，脫氧良好時圓杯試樣應收縮凹形狀，否則需要進行一次插AL(鋁)脫氧，加入量0.15％～0.25％(鋼水重量百分比)。(7)澆注時對鋼液面進行擋渣澆注。高錳鋼鑄件的冶煉方法：用廢鋼、錳鐵、鉻鐵為原料，用中頻感應電爐冶煉，首先加廢鋼，熔化后加鉻鐵，全部熔化后加錳鐵，溫度升到1580～1600℃停爐，出爐溫度在1520～1560℃之間，澆包內放鋁0.05％～0.10％脫氧，然后進行澆注，澆注溫度在1410～1450℃之間。

5）澆注

(1)掌握好鋼水鎮靜4～7分鐘（最好控制在5～6分鐘)內開始澆注，如鋼水包內鎮靜超過10分鐘，需增加插鋁0.1％脫氧。

(2)澆注溫度：大錘頭，大襯板(高錳鋼)澆注溫度為1395-1415℃；消失模生產的鑄件澆注溫度為1430-1450℃。(3)澆注速度：慢-快-慢，充型中期澆注速度快，后期應慢一些。(4)注意型內擋渣措施。(5)及時補澆冒口和砂型引氣，點火。

6）高錳鋼鑄件開箱時間

高錳鋼鑄件澆注后要適時松箱，以免阻礙鑄件收縮。高錳鋼鑄件導熱性能差，收縮大，鑄態強度低，鑄造應力大所以落砂出箱時間要比碳鋼長。中小件4～12小時，大型件14～30小時。

7）高錳鋼鑄件澆冒口切割及鑄件焊補

(1)切割：高錳鋼鑄件澆冒口采用可移動的懸掛式砂輪機切割；許多單位習慣用氧乙炔切割，最好在熱處理后一次快速切割，以減少鑄件裂紋，防止碳化物重新析出；切割時要把鑄件浸在水中，只露出需要切掉的部分；如果不能浸水中，應該采用流動的水對切割過的部分及時進行冷卻。被切割的表面應再打磨3～5毫米，把切割時產生的微裂紋和受熱影響區組織性能變壞的金屬層磨掉。

(2)焊補：高錳鋼可以焊補，為使補焊后部位的金屬仍然得到奧氏體在組織，采用Mn／C比要高并含鉬的焊條：可以用交、直流焊接，由于藥皮中含錳高，焊接時黃煙大，要注意環保。焊補前要把需焊處清理干凈，磨掉所有微裂紋；焊條直徑應小，使電流盡量小，采用短弧焊保證焊透并減少熱影響區的寬度和深度。

(3)直流焊接中，焊條應接電源正極，焊件必須有效地接地。反接鑄件受熱嚴重，難以焊透；交流焊接，其空載電壓應不低于70伏。

高錳鋼焊補前已經水韌處理，焊補前不可預熱；為減少熱影響區采用斷續分段焊補，每段長50～60毫米，分散焊補的熱量。每焊一段立即錘擊焊接金屬，使錘擊產生的壓應力和焊后冷卻產生的拉應力互相抵消。