一种低渣量的轴承钢冶炼工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种低渣量的轴承钢冶炼工艺，工艺具体包括以下步骤：1)电炉采用高拉碳冶炼，EBT偏心炉底出钢，出钢过程加入石灰3.5kg/吨钢、护炉剂1.0kg/吨钢，开启底吹氩气；2)精炼过程造高碱度渣，补加石灰量≤1.0kg/吨钢，使用少量碳化硅、电石、碳粉进行混合脱氧；3)采用VD真空脱气，真空度达到≤67Pa保持时间10

【技术实现步骤摘要】
一种低渣量的轴承钢冶炼工艺


[0001]本专利技术涉及钢铁冶金行业轴承钢冶炼领域，具体涉及一种低渣量的轴承钢冶炼工艺。

技术介绍

[0002]轴承钢是非常重要的机械设备基础零件制造材料，在军工、航天、交通等领域得到广泛的应用。随着制造业水平的飞速发展，机械设备的质量与服役时间都大幅度增长，对轴承钢的疲劳寿命和质量的稳定性提出了更高的要求。近年来，我国高品质轴承钢的生产技术有了重要进步，部分企业的轴承钢实物质量已经达到国际先进水平；但目前轴承钢生产企业普遍采用大渣量的方式冶炼，吨钢渣量达到8kg/t钢甚至更多，对于采用VD炉真空精炼的工艺流程，渣量的增加会导致达到标准真空度所需时间增长，降低生产节奏的同时增加生产成本。
[0003]专利号CN200710048395.2转炉连铸工艺生产低氧高碳铬轴承钢的方法，提出1)在转炉内冶炼钢水：转炉出钢到钢包的过程中每吨钢加入6.0～7.5kg的渣料，出完钢后采用0.4～0.6MPa的压力进行吹氩；2)在钢包炉内精炼：在钢包炉精炼中，每吨钢再次加入3.5～4.5kg的渣料，总渣量达到9.5
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12kg/吨钢；专利号CN201611064249.4一种VD流程冶炼高碳铬轴承钢的方法，需进行两次真空处理，真空处理总时间达到35
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45min；专利号CN200410025102.5一种高清洁高碳铬轴承钢的生产方法，提出当出钢量到75％时，添加含氧化钙90％以上的石灰7
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8公斤/吨钢，同时配加含氟化钙98％以上的高纯度萤石0.5
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0.6公斤/吨钢，总渣量达到7.5
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8.6kg/吨钢。专利号CN200410089358.2减少和细化高碳铬轴承钢D类夹杂物的生产方法，提出第一步(5)出钢量达到60～70％时，向钢包中加入沉淀预脱氧的铝块0.5～1.0Kg/t；加入石灰7.0～8.5Kg/t、1～2Kg/t的轻烧镁球；第二步(3)分2～3批加入高碱度渣料：渣料总量为石灰1.0～1.5Kg/t、萤石1.0～2.0Kg/t；渣量总量达到8.0
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10.0kg/吨钢。渣量的对钢水纯净度起到关键影响，目前的工艺中，渣量用量均很大，无法做到采用少量渣量可以保证纯净度。

技术实现思路

[0004]针对
技术介绍
中的问题，本专利技术提供一种低渣量的轴承钢冶炼工艺，在低渣量条件下冶炼高纯净轴承钢。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]轴承钢的元素组成为：C：0.93
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1.05％，Si：0.15
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0.23％，Mn：0.25
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0.35％，Cr：1.45
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1.55％，Cu≤0.25％，Mo≤0.06％，Ni≤0.25％，Al：0.005～0.030％，P≤0.025％，S：0.04
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0.08％，Ca≤0.0004％，Ti≤0.0030％，其余为铁。
[0007]1)采用电炉冶炼，铁水比≥95％，采用EBT偏心炉底出钢，终点碳含量0.35％
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0.75％，出钢至1/3时依次加入铝粒、增碳剂、合金进行脱氧合金化过程中开启底吹氩气，出钢结束后加入渣料；2)精炼过程造高碱度渣，补加石灰量≤1.0kg/吨钢造渣，使用少量碳化
硅、电石、碳粉进行混合脱氧；3)采用VD真空脱气，真空度达到≤67Pa所需时间≤5min，并保持时间10
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15min，真空处理周期≤20min，软吹时间30
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50min，4)连铸严密浇注。
[0008]进一步的，采用≥95％的铁水比进行冶炼，终点碳含量满足0.35％
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0.75％(进一步优选的范围为0.50％
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0.70％)，采用EBT偏心炉底出钢。
[0009]采用高铁水比的EBT电炉高拉碳出钢，能够大大减轻精炼的脱氧任务。精炼采用少量电石、碳粉、碳化硅可达到良好的脱氧效果提供钢水基础。
[0010]进一步的，出钢过程铝块加入量为1.0～1.1kg/吨钢脱氧，并在出钢后加入渣量，加入的渣料配比为石灰≤3.5kg/吨钢、护炉剂≤1.0kg/吨钢(护炉剂的主要成分：CaO：40％
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50％，Al2O3：36％
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46％，SiO2≤7％，TiO2≤0.1％，粒度≥2mm)，精炼补加石灰量≤1.0kg/吨钢，总渣量(初炼炉炉加入的石灰+护炉剂，以及精炼炉补加的部分)≤5.5kg/吨钢；
[0011]进一步的，碳化硅用量0.5
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1.0kg/吨钢、碳粉0.5
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0.6kg/吨钢、电石0.3
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0.5kg/吨钢，电石在精炼取第一样前使用，精炼周期38
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48min；碳粉也是取第一样之前加入。
[0012]电石作为脱氧剂使用同时还可以起到很好造泡沫渣的作用，本专利技术精炼取第一样之前使用0.3
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0.5kg/吨钢电石，既能达到良好的脱氧效果又能达到造渣的作用。由于渣量的减少，如按照常规工艺使用大量碳化硅脱氧的话，会导致炉渣中的SiO2增加，使炉渣组元发生变化，无法保证炉渣组元的稳定，对钢水纯净度产生不利影响，而本专利技术使用适量电石脱氧完全可避免这种问题，少渣量的前提下保证电极埋弧效果的同时，保证炉渣组元的稳定。电石限定在精炼第一样前使用，可以快速的形成精炼白渣的同时，有足够的时间让钢中夹杂物上浮，精炼结束钢水更纯净。若增大电石用量会导致钢水钙含量增加，进而点状不变形夹杂增加，影响钢材洁净度。
[0013]进一步的，精炼渣中各组份的质量百分比，主要成分为CaO：50％
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56％，SiO2：7％
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9％；Al2O3：27％
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30％，MgO：6％
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8％，MnO+FeO≤0.9％，其余为不可避免的杂质；
[0014]进一步的，真空度达到≤67Pa所需时间≤7min，并保持时间10
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15min，真空处理总时间≤22min，软吹时间30
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50min；
[0015]VD真空过程是钢渣混冲的过程。由于渣量的降低，本专利技术顶渣厚度会明显降低，抽真空过程时间可大幅缩短，进一步真空度达到≤67Pa所需时间≤5min，而渣量增加时达到真空度的时间也会大幅增加，减少钢渣混冲时间减少低熔点夹杂物的生成。综合控制达到提高钢水纯净度，同时保证更低的成本、更高的效率。
[0016]进一步的，连铸严密浇注；
[0017]采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本专利技术总渣量仅为5.5kg/吨钢(包含电炉炉后加入+精炼炉补加)，仍可生产出满足国标特级优质钢标准的高纯净轴承钢。同时，采用本工艺由于渣量减少，可大幅减少精炼通电化渣时间，在不添加硫铁控硫的情况下可控制钢水中含有少量的硫，少量的硫含量可在钙铝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低渣量的轴承钢冶炼工艺。其特征在于：包括如下步骤；(1)采用电炉冶炼，铁水比≥95％，采用EBT偏心炉底出钢，终点碳含量0.35％
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0.75％，出钢过程中依次加入铝粒、增碳剂、合金，进行脱氧合金化过程中开启底吹氩气，出钢结束后加入渣料；其中出钢后加入渣料，渣料配比为石灰≤3.5kg/吨钢、护炉剂≤1.0kg/吨钢；(2)精炼过程造高碱度精炼渣，补加石灰量≤1.0kg/吨钢造渣，使用少量碳化硅、电石、碳粉进行混合脱氧，精炼周期38
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48min；电炉冶炼的渣量+精炼补加的渣量≤5.5kg/吨钢；(3)采用VD真空脱气，连铸严密浇注。2.根据权利要求1所述的一种低渣量的轴承钢冶炼工艺，其特征在于：步骤(2)碳化硅用量0.5
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1.0kg/吨钢、碳粉0.5
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0.6kg/吨钢、电石0.3
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0.5kg/吨钢，且电石在精炼取第一样前使用，精炼周期38
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48min。3.根据权利要求1所述的一种低渣量的轴承钢冶炼工艺，其特征在于：高碱度精炼渣中各组份的质量百分比，主...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈廷军，周苑，何西，
申请(专利权)人：常州中天特钢有限公司，
类型：发明
国别省市：