隨著核電、火電、水電、石化等裝備的迅速發展,對筒形大鍛件的尺寸要求越來越大(直徑可達4000mm以上,甚至達到6000mm)、對質量要求越來越高。厚壁管,特別是中大口徑(外徑400~1000mm,壁厚25~80mm)無縫厚壁管、特厚壁管的需求也不斷增加。傳統筒形大鍛件都是采用普通實心鑄錠進行空心鍛件的生產,其缺點是沖孔工序造成大量材料浪費;多次加熱,多工序變形,容易改變鋼錠內部組織結構,影響產品質量。
科研工作者首先總結和評價了大型筒體的制造方法,以及不同方法生產空心鋼錠的優缺點,重點分析了傳統電渣重熔法生產空心鋼錠存在的主要問題。在此基礎上,與烏克蘭Elmet-Roll公司合作開發了基于雙電源、T型導電結晶器和電極交換的電渣重熔空心鋼錠的新技術。成功地試制了多個鋼種(35CrMo、P91、TP347和Mn18Cr18N等)和不同規格(900/500mm、900/200mm、650/450mm,最長錠尺寸為6000mm)的電渣空心鋼錠。
工業試驗表明,生產的空心錠表面質量和內部質量優異,結晶組織致密,潔凈度高,是生產高端厚壁管和筒體鍛件的理想材料。