加压电渣重熔高氮不锈钢用预熔渣编制说明

《加压电渣重熔高氮不锈钢用预熔渣》团体标准编制说明一、任务来源贯彻落实中共中央、国务院印发的《国家标准化发展纲要》中大力发展团体标准的有关要求，制定满足市场和创新需要的团体标准，落实国家关于钢铁行业高质量发展的政策导向，满足生产企业和下游用户对高氮不锈钢生产中，所使用的预熔渣材料标准的实际需求，提出《加压电重熔高氮不锈钢用预熔渣》团体标准制定项目。本标准由中国特钢企业协会提出并归口。由东北大学、浙江天马轴承集团有限公司、沈阳赛美特新材料科技有限公司等单位起草，并共同参与前期研究、调研和标准的编制、修改、技术数据验证以及标准推广等工作。二、制定本标准的目的和意义电加压电渣重熔是目前商业化生产高氮不锈钢的最有效手段。全球主要的工业级加压电渣炉研制单位有奥地利Inteco公司和德国ALD公司，研制工业级加压电渣炉已实现供货。目前典型的合金化方式有两种：设有合金添加装置（德国）、制造复合电极（日本）。德国最大加压电渣炉为20t，熔炼室运行压力4.2MPa，最大生产铸锭直径1m重20t。在德国研制的加压电渣炉上设有合金添加装置，可以在保持炉内压力条件下，向渣池中添加氮化合金颗粒，如Si3N4（30-40%N）、FeCrN（8-10%N）和CrN（4-10%N）等以实现高氮钢的生产。加压电渣重熔冶炼高氮不锈钢要解决两个核心问题：一是如何把氮溶解到钢液中；二是如何避免钢液凝固成铸锭时的氮损失，并保证氮在钢中均匀分布。针对现阶段加压电渣重熔高氮钢专用渣系需具有发热、精炼、成型等重要的作用外，还需具有高效发热作用以快速熔化氮化合金。可以看出，专用高效发热及精炼渣系是加压电渣重熔冶炼高氮不锈钢重要的原辅材料。现阶段，国内企业采用进口加压电渣炉已实现高氮不锈钢国产化生产，冶炼过程一直采用设备供应商推荐的进口渣系辅助材料。国内加压电渣重熔过程中尝试使用国产渣系，但由于目前标准缺失，导致国内产品质量尚无统一定论。因此通过制定标准并实施，将促进技术创新，增强产品的市场竞争力，同时对企业在后续生产及市场交易提供有力指导。为推进产业结构调整与优化升级创造条件，对我国高氮不锈钢及辅料生产技术快速发展具有积极的促进作用，体现标准的引领作用。三、标准编制过程东北大学、浙江天马轴承集团有限公司、沈阳赛美特新材料科技有限公司等单位共同承担了《加压电重熔高氮不锈钢用预熔渣》团体标准的编制工作，共同组建了该团体标准起草小组，明确各自的责任和分工，并开展工作。在《加压电重熔高氮不锈钢用预熔渣》标准制定过程中，起草小组认真查阅有关资料、收集相关数据信息，结合国内外生产情况，以及产品下游用户提出的性能要求，以及相关产品标准等，进行本团体标准的编制工作。主要编制过程如下：2025年5月，中国特钢企业协会团体标准化工作委员会秘书处（以下简称团标委）给各位委员发出团体标准立项函审单。到立项函审截止日期，没有委员提出不同意见；2025年6月，团标委正式下达《加压电重熔高氮不锈钢用预熔渣》团体标准立项计划（2025年第四批）。由东北大学、浙江天马轴承集团有限公司、沈阳赛美特新材料科技有限公司等相关人员组成了标准起草组，提出了标准编制计划和任务分工，并开始标准编制工作；2025年5～6月：进行了起草标准的调研、问题分析和相关资料收集等准备工作，完成了标准制定提纲、标准草案；2025年7月：召开标准启动会，围绕标准草案进行讨论，并按照与会意见和建议作进一步修改；2025年10月：形成征求意见稿，发出征求意见；2025年月：完成征求意见处理、形成标准送审稿；2025年月：完成该标准审定会和标准报批稿，上报中国特钢企业协会审批；2025年月：完成该标准发布、实施。四、标准编制原则本标准的制定一是坚持先进性与实用性相结合、统一性与灵活性相结合、可靠性与经济性相结合的原则，尽可能使标准满足多目标要求；二是充分考虑加压电重熔高氮不锈钢用预熔渣的使用需求，在充分调研交流基础上开展标准编制工作，尽可能使该标准符合实际现状和满足未来发展要求；三是技术创新的原则。在与国家标准体系协调一致的基础上，在标准结构、内容及主要技术指标等方面进行技术创新，在标准中充分体现新产品的技术特点。五、主要技术内容（一）标准编写格式本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件规定了加压电重熔高氮不锈钢用预熔渣的技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志和质量证明书。（二）适用范围本文件适用于加压电重熔高氮不锈钢用预熔渣材料（以下简称预熔渣）。（三）术语和定义本文件给出了电渣重熔预熔渣的定义，为由氟化钙、氧化钙、三氧化二铝、氧化镁和二氧化硅等原料在高温下进行重熔，经冷却、破碎后形成的具有一定粒度的产品。（四）关于技术要求1.化学成分预熔渣的化学成分应符合表1的规定。化学成分化学成分（质量分数）/%CaF2CaOAl2O3MgOSiO2PSFeOTiO2水分41.0.~47.019.0~23.0≤1.510.5~13.520.0~24.0≤0.01≤0.03≤0.3≤0.3≤0.2针对国内外加压电熔渣进行了化学成分测试，确认成分范围，其中，预熔渣中的氟、总钙、二氧化硅、三氧化二铝、氧化镁含量按照YB/T6038的规定进行；预熔渣中的硫含量按照GB/T5195.15、GB/T6730.61的规定进行；预熔渣中的磷含量按照GB/T5195.15、SN/T0832的规定进行；预熔渣中的亚铁含量按照GB/T6730.8的规定进行；预熔渣中的水含量按照GB/T6730.2的规定进行；预熔渣的粒度按照YB/T188的规定进行。加压电渣重熔高氮不锈钢用进口渣系（生产商：Wacker）和国产渣系的化学成分如表2所示（检测机构：钢研纳克检测技术股份有限公司）。从化学成分来看，国产渣系Al2O3含量显著高于进口渣系，此外，在FeO和水分的含量上略高于进口渣系。进口渣、原国产渣和新国产渣成分（%）检测项目PSAl2O3CaF2CaOFeOMgOSiO2水分进口渣0.010<0.0101.0242.6322.59<0.70(0.17)10.5221.860.0055原国产渣0.007<0.0104.2341.3921.96<0.70(0.28)15.0717.440.0122.粒度预熔渣的粒度应符合表3的规定。粒度颗粒尺寸＜0.3mm~1mm≥1mm~8mm＞8mm0.3mm~10.0mm≤10%＞80%≤10%针对进口/国产加压电渣重熔高氮不锈钢用渣系进行颗粒大小、粒度分布和成形过程进行详细的表征；其中，粒度按YB/T188规定的方法进行检测（检测机构：钢研纳克检测技术股份有限公司，XSB-88型顶击式标准筛振筛机）。渣系外观如图2所示，结合化学成分分析，进口渣系杂质更少，颜色更为明亮。预熔渣粒度分布如表4和表5所示。（a）进口渣系（b）国产渣系图2进口/国产渣系外观对比进口渣粒径分布粒级/mm≤0.10.1~0.30.3~1.41.4~44~6.36.3~88~10＞10JZ10.070.030.0813.9753.2232.400.230JZ20.030.020.0416.2460.6822.810.180JZ30.050.030.0911.3055.7732.510.250国产渣粒径分布粒级/mm≤0.10.1~0.30.3~1.41.4~44~6.36.3~88~10＞10GZ10.290.142.0415.0033.0135.7013.820GZ20.080.030.4611.8837.1634.3416.050GZ30.210.122.3417.0833.4030.8115.400.64进口/国产加压电渣重熔高氮不锈钢用渣系粒度分布对比如图3所示，进口渣系粒度分布主要在4~6.3mm区间占55%以上，颗粒小于0.1mm≤0.1%，无粒度大于10mm颗粒。国产渣系粒度分布主要在1.4~4mm，4~6.3mm和6.3~8mm三个区间，颗粒小于0.1mm≤0.3%，个别颗粒粒度大于10mm。图3进口/国产渣系粒度分布对比（五）关于试验方法1.预熔渣中的氟、总钙、二氧化硅、三氧化二铝、氧化镁含量按照YB/T6038的规定进行。2.预熔渣中的硫含量按照GB/T5195.15、GB/T6730.61的规定进行。3.预熔渣中的磷含量按照GB/T5195.15、SN/T0832的规定进行。4.预熔渣中的亚铁含量按照GB/T6730.8的规定进行。5.预熔渣中的水含量按照GB/T6730.2的规定进行。6.预熔渣的粒度按照YB/T188的规定进行。（六）关于检验规则1.型式检验型式检验内容包括本文件第四章中化学成分和粒度等所有技术指标的要求，在正常生产情况下，每12个月内至少进行两次型式检验。2.出厂检验预熔渣出厂时，每一批产品都应进行出厂检验，出厂检验的项目为本文件第四章的所有技术要求。3.组批规则同一批原材料、同一生产线、相同工艺连续生产的预熔渣，按照10t为一批，不足10t仍视为一批。4.取样产品的取样按照GB/T6679进行，取样应有代表性，可连续去，也可从10个以上不同部位取等量样品，总量不低于500g。5.判定规则（1）型式检验的各项指标检验结果全部符合本文件第4章要求时，判定型式试验合格。若其中任何一项不符合要求，则判定为不符合。检验结果中若有一项性能不符合本文件要求的，应从同一批产品中加倍取样，对不符合要求的性能指标进行复检。复检后，该指标符合本文件要求的，可判定为该批产品合格，仍然不符合本文件要求时，则该批产品判定为不合格。（2）出厂检验的各项指标检验结果全部符合第4章的要求时，判定出厂试验合格。若其中任何一项不符合要求，则判定为不合格。如需方有特殊要求，经供需双方协商，并在合同中注明，也可按照其他技术要求进行检验和判定。（七）关于包装、标志、运输和贮存1.预熔渣宜采用内衬塑料袋或防潮袋的桶装密封形式包装。如有其他特殊包装要求可由供需双方协商确定。2.预熔渣包装上应提供标签，包括产品名称、净含量、批号、执行标准号、生产厂名称、地址、生产日期。预熔渣包装内应附有质量证明书，包括产品名称、批号、生产日期、质检员编号。3.预熔渣在运输和贮存时不应受潮、混入杂物，同时应放置污染环境。六、与国内其它法律、法规的关系制定本标准时依据并引用了国内有关现行有效的标准，也不违背国内其它行业标准、法律、法规及强制性标准的有关规定。七、标准属性本标准属于中国特钢企业协会团体标准。八、标准水平及预期效果该标准