電弧爐冶煉P91材質工藝技術實踐

張生存，龔明健，趙國偉

（共享鑄鋼有限公司，寧夏銀川 750021）

P91是美國GE公司和橡樹嶺實驗室聯合研發的低碳高鉻馬氏體耐熱不銹鋼材質，該材質具有良好的高溫持久性能、高溫蠕變強度、抗氧化性能和高溫腐蝕性能，目前已經廣泛用于300 MW和600 MW發電機組的高壓內缸、彎管和閥殼等關鍵零部件中。該材質對化學成分、氣體含量及夾雜物等方面的要求非常嚴格，故冶煉是生產該材質鋼種的重點和難點。本文從冶煉流程和成分控制方面介紹此鋼種的冶煉過程。

1 技術條件及控制要求

P91鋼（ZG1Cr9Mo1VNbN）化學成分如表1所示。

表1 ZG1Cr9Mo1VNbN化學成分（質量分數，%）

從以上化學成分表中可以看出，此材質在化學成分控制方面需要做到以下幾個方面：

1）P、S含量非常低，在冶煉過程中需要重視脫P、脫S操作，避免最終P、S含量超標；

2）Ni含量較一般的高合金材質要低，在備料環節需要重點考慮原輔材料的選擇；

3）Nb含量低且范圍較窄，同時Nb元素在高溫下容易氧化，如何精準控制；

4）N含量較高，質量分數達到0.03%～0.07%，鋼液中如何能穩定控制其含量；

5）Al含量低，如何保證鋼液的還原性。

2 冶煉工藝流程及設備

根據此材質的成分規范及技術要求，本文選取的冶煉流程為：電弧爐冶煉+LF加合金+VOD吹氧脫碳+LF調整成分/溫度+澆注，其主要的設備參數如表2所示。

3 冶煉過程控制

3.1 電弧爐冶煉過程控制

在EAF爐主要是控制P含量及各殘余元素含量，備料時應選擇低氮、低鎳廢鋼，同時配備一定量的生鐵，廢鋼生鐵質量分數之比為4∶1為宜，且按照每……