CN105525197A - 一种用于制造破碎机偏心轴的锻件钢钢水及其冶炼方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于制造破碎机偏心轴的锻件钢钢水及其冶炼方法，所述的用于制造破碎机偏心轴的锻件钢钢水具有下列重量百分比的化学成分：C？0.40～0.47wt%、Si？0.25～0.35？wt%、Mn？0.70～0.90wt%、Nb？0.015～0.025wt%、Cr？1.00～1.20wt%、Mo？0.20～0.30wt%、S≤0.005wt%、P≤0.020wt%、O≤0.0008wt%、H≤0.0001wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。制备方法包括KR法铁水预处理深脱硫、LD转炉冶炼、LF钢包炉精炼、VD炉真空精炼等工艺；本发明所提供的钢水具有高洁净度及低夹杂物含量，用其生产的偏心轴锻件钢具有强度高、韧性好及良好的耐磨耐蚀性，在工作中长期使用不易变形和断裂，确保了破碎机长期安全高效的运转。

Description

一种用于制造破碎机偏心轴的锻件钢钢水及其冶炼方法

技术领域

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种用于制造破碎机偏心轴的锻件钢钢水及其冶炼方法。

背景技术

偏心轴通常作为破碎机的主轴，一端装带轮，另一端装飞轮，其主要结构特点是两轴线平行而不重合使偏心机构大为简化。破碎机在作业时，在偏心轴旋转的作用下，连杆做上下往复运动，带动两块推力板也做往复运动，从而推动鄂做左右往返运动，实现破碎和卸料。破碎机作业时，偏心轴承受着巨大的弯扭力，为保证安全稳定高效的运行，要求用于制造偏心轴锻件钢的材质具有高洁净度、高强度、较好的韧性和耐磨性。目前所使用的破碎机偏心轴强度、韧性及耐磨性偏低，长时间使用易造成偏心轴出现裂纹、变形甚至断裂，影响了破碎机长期安全高效的运转。

目前国内已有关于偏心轴方面的专利和研究报道，但大多集中在偏心轴结构和使用方面，如佛山市顺德区荣兴锻压设备有限公司申请的专利“一种高速压力机的偏心轴结构”，对偏心轴结构优化改进，采用四点固定支承结构，提高了高速压力机冲压精度，确保了高速压力机运行更平稳、可靠；宁波浩渤工贸有限公司申请的专利“高强度偏心轴”，通过使左偏心轴体和右偏心轴体的轴心线在同一直线上，减小了扭转所消耗的力矩，在一定程度上防止了偏心轴出现裂纹、破损、断裂；上海腾辉锻造有限公司申请的专利“一种适用于破碎机的高强度偏心轴，采用35CrMo合金结构钢锻造而成，具有高强度、低磷、低硫、低非金属夹杂物等特点，一对侧部偏心环状台对称设置，中部偏心环状台的两端部分别与一对侧部偏心环状台的内端部连接，这样中部偏心环状台及一对侧部偏心环状台的受力能够平衡传递给主轴，防止主轴因受力不平衡而导致变形。目前国内专利和论文检索尚无涉及用于制造破碎机偏心轴的锻件钢钢水的冶炼方法的研究报道。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种用于制造破碎机偏心轴的锻件钢钢水；第二目的在于提供所述的用于制造破碎机偏心轴的锻件钢钢水的冶炼方法。

本发明的第一目的是这样实现的，所述的用于制造破碎机偏心轴的锻件钢钢水具有下列重量百分比的化学成分：C0.40～0.47wt%、Si0.25～0.35wt%、Mn0.70～0.90wt%、Nb0.015～0.025wt%、Cr1.00～1.20wt%、Mo0.20～0.30wt%、S≤0.005wt%、P≤0.020wt%、O≤0.0008wt%、H≤0.0001wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。

本发明的第二目的是这样实现的，包括以下步骤：

A、铁水预处理脱硫：将化学成分C4.2-4.8wt%、Si0.40-0.60wt%、Mn0.30-0.60wt%、P0.105-0.130wt%、S≤0.025wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物的高炉铁水运至KR法铁水预处理装置进行脱硫处理，搅拌头插入深度控制为2400-2600mm，按11.0～13.0kg/t_钢的量，加入常规CaO质脱硫剂进行脱硫处理，搅拌时间控制为6分钟；搅拌结束后进行扒后渣操作，保证钢包内铁水面裸露≥4/5，扒净脱硫渣；预处理后铁水成分控制为：C4.2-4.8wt%、Si0.40-0.60wt%、Mn0.30-0.60wt%、P0.105-0.130wt%、S≤0.005wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；

B、钢水冶炼：将化学成分C4.2-4.8wt%、Si0.40-0.60wt%、Mn0.30-0.60wt%、P0.105-0.130wt%、S≤0.005wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物的A步骤的预处理深脱硫铁水、化学成分C0.12-0.20wt%、Si0.12-0.25wt%、Mn0.45-0.65wt%、P0.025-0.035wt%、S0.020-0.035wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物的优质废钢及化学成分C3.1-3.4wt%、Si0.35-0.60wt%、Mn0.25-0.50wt%、P0.065-0.080wt%、S0.020-0.030wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物的低磷硫生铁加入LD转炉中，进行常规顶底复合吹炼，分别按35.0～40.0kg/t_钢、18.0～22.0kg/t_钢、1.5～2.5kg/t_钢的加入量，加入石灰、轻烧白云石、菱镁球造渣，控制终点碳含量≥0.08wt%，出钢温度≤1655℃；出钢前向钢包底部加入活性石灰和精炼渣进行渣洗，石灰加入量为：3.0kg/t_钢，精炼渣加入量为：1.0kg/t_钢；出钢时采用全程底吹氩工艺，氩气流量控制为20～30NL/min；

C、脱氧合金化：将B步骤冶炼完毕的钢水出钢，当钢包中的钢水量大于1/4时，按下列脱氧合金化顺序：硅铁→高碳锰铁→钼铁→铌铁，依次向钢包中加入下列物质：按3.6～5.0kg/t_钢的量，加入下列质量比的硅铁：Si73.5wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按8.6～11.3kg/t_钢的量，加入下列质量比的高碳锰铁：Mn75.4wt%，C6.7wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按17.5～21.2kg/t_钢的量，加入下列质量比的高碳铬铁：Cr56.8wt%，C7.4wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按0.22～0.38kg/t_钢的量，加入下列质量比的铌铁：Nb64.5wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按1.6～2.2kg/t_钢的量，加入下列质量比的增碳剂：C92.15wt%，S0.085wt%，灰份4.15wt%，挥发份1.64wt%，水份0.75wt%，其余为不可避免的不纯物；在钢包钢水量达到4/5时加完上述合金；出钢完毕后，将钢水吊送至LF炉精炼工序；

D、钢水LF炉精炼：将C步骤出钢完毕钢水吊至LF炉精炼工位接好氩气带，开启氩气采用10～20NL/min的小氩量吹氩2分钟，然后下电极采用档位6～8档化渣；通电3分钟后，抬电极观察炉内化渣情况，之后测温、取样；若渣况较稀，补加石灰5.0～7.0kg/t_钢，然后加入电石0.5kg/t_钢调渣，控制渣碱度为6.0～7.5；之后将钢水温度加热至1620～1630℃后进行喂线处理，喂入具有下列质量比的硅钙线：Si56.5wt%、Ca29.5wt%、其余为Fe及不可避免的不纯物，喂线速度为2.0m/s，喂线量为150m；喂线结束采用流量为20～30NL/min的小氩气量对钢水进行软吹氩，软吹时间为2分钟，之后加入常规大包钢水覆盖剂，加入量控制为1.0kg/t钢，然后将钢水吊至VD炉真空精炼工位；

E、钢水VD炉真空精炼：将D步骤钢水吊至VD真空精炼炉后，接通吹氩管，开启氩气采用15～25NL/min的小氩量吹氩2分钟，之后对钢水定氧定氢，同时测温取样；取样完毕后，将真空罐盖车开至工作位，合上真空罐盖，进行抽真空，真空抽至90Pa时，开始进行保真空脱气处理，同时进行底吹氩处理，氩气流量控制为40～50NL/min，在真空度90Pa条件下钢水脱气处理时间≥20分钟；真空脱气处理完毕后关闭真空主阀，提升罐盖，对钢水取样和定氧定氢；之后对钢水进行小氩气量软吹氩处理，氩气流量为25～35NL/min，软吹氩时间为2分钟；钢水软吹氩结束后，加入常规大包钢水覆盖剂，加入量控制为1.0kg/t_钢，即获得用于制造破碎机偏心轴的锻件钢钢水，钢水具有下列重量百分比的化学成分：C0.40～0.47wt%、Si0.25～0.35wt%、Mn0.70～0.90wt%、Nb0.015～0.025wt%、Cr1.00～1.20wt%、Mo0.20～0.30wt%、S≤0.005wt%、P≤0.020wt%、O≤0.0008wt%、H≤0.0001wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物，其工艺力学性能如表1和表2所示：

表1钢水生产的锻件钢夹杂物检验情况

表2钢水生产的锻件钢工艺力学性能

本发明所提供的钢水具有高洁净度及低夹杂物含量，用其生产的偏心轴锻件钢具有强度高、韧性好及良好的耐磨耐蚀性，在工作中长期使用不易变形和断裂，确保了破碎机长期安全高效的运转。

本发明在钢中加入Cr、Nb、Mo微合金元素，提高了钢的强度、塑韧性及耐磨性；所生产的钢水具有高洁净度，即钢中气体含量和夹杂物含量低，氧含量≤0.0008wt%，氢含量≤0.0001wt%，非金属夹杂物≤0.5级，用其生产的锻件钢具有强度硬度高、塑韧性、冲击韧性及耐磨性好等优点，在破碎机长时间工作环境下不易变形和断裂，满足了破碎机长期安全高效的运转。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。

本发明所述的用于制造破碎机偏心轴的锻件钢钢水具有下列重量百分比的化学成分：C0.40～0.47wt%、Si0.25～0.35wt%、Mn0.70～0.90wt%、Nb0.015～0.025wt%、Cr1.00～1.20wt%、Mo0.20～0.30wt%、S≤0.005wt%、P≤0.020wt%、O≤0.0008wt%、H≤0.0001wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。

本发明所述的用于制造破碎机偏心轴的锻件钢钢水的冶炼方法，包括以下步骤：

A、铁水预处理脱硫：将化学成分C4.2-4.8wt%、Si0.40-0.60wt%、Mn0.30-0.60wt%、P0.105-0.130wt%、S≤0.025wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物的高炉铁水运至KR法铁水预处理装置进行脱硫处理，搅拌头插入深度控制为2400-2600mm，按11.0～13.0kg/t_钢的量，加入常规CaO质脱硫剂进行脱硫处理，搅拌时间控制为6分钟；搅拌结束后进行扒后渣操作，保证钢包内铁水面裸露≥4/5，扒净脱硫渣；预处理后铁水成分控制为：C4.2-4.8wt%、Si0.40-0.60wt%、Mn0.30-0.60wt%、P0.105-0.130wt%、S≤0.005wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；

B、钢水冶炼：将化学成分C4.2-4.8wt%、Si0.40-0.60wt%、Mn0.30-0.60wt%、P0.105-0.130wt%、S≤0.005wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物的A步骤的预处理深脱硫铁水、化学成分C0.12-0.20wt%、Si0.12-0.25wt%、Mn0.45-0.65wt%、P0.025-0.035wt%、S0.020-0.035wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物的优质废钢及化学成分C3.1-3.4wt%、Si0.35-0.60wt%、Mn0.25-0.50wt%、P0.065-0.080wt%、S0.020-0.030wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物的低磷硫生铁加入LD转炉中，进行常规顶底复合吹炼，分别按35.0～40.0kg/t_钢、18.0～22.0kg/t_钢、1.5～2.5kg/t_钢的加入量，加入石灰、轻烧白云石、菱镁球造渣，控制终点碳含量≥0.08wt%，出钢温度≤1655℃；出钢前向钢包底部加入活性石灰和精炼渣进行渣洗，石灰加入量为：3.0kg/t_钢，精炼渣加入量为：1.0kg/t_钢；出钢时采用全程底吹氩工艺，氩气流量控制为20～30NL/min；

C、脱氧合金化：将B步骤冶炼完毕的钢水出钢，当钢包中的钢水量大于1/4时，按下列脱氧合金化顺序：硅铁→高碳锰铁→钼铁→铌铁，依次向钢包中加入下列物质：按3.6～5.0kg/t_钢的量，加入下列质量比的硅铁：Si73.5wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按8.6～11.3kg/t_钢的量，加入下列质量比的高碳锰铁：Mn75.4wt%，C6.7wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按17.5～21.2kg/t_钢的量，加入下列质量比的高碳铬铁：Cr56.8wt%，C7.4wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按0.22～0.38kg/t_钢的量，加入下列质量比的铌铁：Nb64.5wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按1.6～2.2kg/t_钢的量，加入下列质量比的增碳剂：C92.15wt%，S0.085wt%，灰份4.15wt%，挥发份1.64wt%，水份0.75wt%，其余为不可避免的不纯物；在钢包钢水量达到4/5时加完上述合金；出钢完毕后，将钢水吊送至LF炉精炼工序；

D、钢水LF炉精炼：将C步骤出钢完毕钢水吊至LF炉精炼工位接好氩气带，开启氩气采用10～20NL/min的小氩量吹氩2分钟，然后下电极采用档位6～8档化渣；通电3分钟后，抬电极观察炉内化渣情况，之后测温、取样；若渣况较稀，补加石灰5.0～7.0kg/t_钢，然后加入电石0.5kg/t_钢调渣，控制渣碱度为6.0～7.5；之后将钢水温度加热至1620～1630℃后进行喂线处理，喂入具有下列质量比的硅钙线：Si56.5wt%、Ca29.5wt%、其余为Fe及不可避免的不纯物，喂线速度为2.0m/s，喂线量为150m；喂线结束采用流量为20～30NL/min的小氩气量对钢水进行软吹氩，软吹时间为2分钟，之后加入常规大包钢水覆盖剂，加入量控制为1.0kg/t钢，然后将钢水吊至VD炉真空精炼工位；

E、钢水VD炉真空精炼：将D步骤钢水吊至VD真空精炼炉后，接通吹氩管，开启氩气采用15～25NL/min的小氩量吹氩2分钟，之后对钢水定氧定氢，同时测温取样；取样完毕后，将真空罐盖车开至工作位，合上真空罐盖，进行抽真空，真空抽至90Pa时，开始进行保真空脱气处理，同时进行底吹氩处理，氩气流量控制为40～50NL/min，在真空度90Pa条件下钢水脱气处理时间≥20分钟；真空脱气处理完毕后关闭真空主阀，提升罐盖，对钢水取样和定氧定氢；之后对钢水进行小氩气量软吹氩处理，氩气流量为25～35NL/min，软吹氩时间为2分钟；钢水软吹氩结束后，加入常规大包钢水覆盖剂，加入量控制为1.0kg/t_钢，即获得用于制造破碎机偏心轴的锻件钢钢水，钢水具有下列重量百分比的化学成分：C0.40～0.47wt%、Si0.25～0.35wt%、Mn0.70～0.90wt%、Nb0.015～0.025wt%、Cr1.00～1.20wt%、Mo0.20～0.30wt%、S≤0.005wt%、P≤0.020wt%、O≤0.0008wt%、H≤0.0001wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物，其工艺力学性能如表1和表2所示：

表1钢水生产的锻件钢夹杂物检验情况

表2钢水生产的锻件钢工艺力学性能

本发明的具体实施方法如下：

A、铁水预处理脱硫：将高炉铁水(化学成分C4.2-4.8wt%、Si0.40-0.60wt%、Mn0.30-0.60wt%、P0.105-0.130wt%、S≤0.025wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物)运至KR法铁水预处理装置进行脱硫处理，搅拌头插入深度控制为2400-2600mm，按11.0～13.0kg/t_钢的量，加入常规CaO质脱硫剂进行脱硫处理，搅拌时间控制为6分钟；搅拌结束后进行扒后渣操作，保证钢包内铁水面裸露≥4/5，扒净脱硫渣；预处理后铁水成分控制为：C4.2-4.8wt%、Si0.40-0.60wt%、Mn0.30-0.60wt%、P0.105-0.130wt%、S≤0.005wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。

B、钢水冶炼：将A步骤的预处理深脱硫铁水(化学成分C4.2-4.8wt%、Si0.40-0.60wt%、Mn0.30-0.60wt%、P0.105-0.130wt%、S≤0.005wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物)、优质废钢(化学成分C0.12-0.20wt%、Si0.12-0.25wt%、Mn0.45-0.65wt%、P0.025-0.035wt%、S0.020-0.035wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物)及低磷硫生铁(化学成分C3.1-3.4wt%、Si0.35-0.60wt%、Mn0.25-0.50wt%、P0.065-0.080wt%、S0.020-0.030wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物)加入LD转炉中，进行常规顶底复合吹炼，分别按35.0～40.0kg/t_钢、18.0～22.0kg/t_钢、1.5～2.5kg/t_钢的加入量，加入石灰、轻烧白云石、菱镁球造渣，控制终点碳含量≥0.08wt%，出钢温度≤1655℃；出钢前向钢包底部加入活性石灰和精炼渣进行渣洗，石灰加入量为：3.0kg/t_钢，精炼渣加入量为：1.0kg/t_钢；出钢时采用全程底吹氩工艺，氩气流量控制为20～30NL/min。

C、脱氧合金化：将B步骤冶炼完毕的钢水出钢，当钢包中的钢水量大于1/4时，按下列脱氧合金化顺序：硅铁→高碳锰铁→钼铁→铌铁，依次向钢包中加入下列物质：按3.6～5.0kg/t_钢的量，加入下列质量比的硅铁：Si73.5wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按8.6～11.3kg/t_钢的量，加入下列质量比的高碳锰铁：Mn75.4wt%，C6.7wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按17.5～21.2kg/t_钢的量，加入下列质量比的高碳铬铁：Cr56.8wt%，C7.4wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按0.22～0.38kg/t_钢的量，加入下列质量比的铌铁：Nb64.5wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按1.6～2.2kg/t_钢的量，加入下列质量比的增碳剂：C92.15wt%，S0.085wt%，灰份4.15wt%，挥发份1.64wt%，水份0.75wt%，其余为不可避免的不纯物；在钢包钢水量达到4/5时加完上述合金；出钢完毕后，将钢水吊送至LF炉精炼工序。

D、钢水LF炉精炼：将C步骤出钢完毕钢水吊至LF炉精炼工位接好氩气带，开启氩气采用小氩量(10～20NL/min)吹氩2分钟，然后下电极采用档位6～8档化渣；通电3分钟后，抬电极观察炉内化渣情况，之后测温、取样；若渣况较稀，补加石灰5.0～7.0kg/t_钢，然后加入电石0.5kg/t_钢调渣，控制渣碱度为6.0～7.5；之后将钢水温度加热至1620～1630℃后进行喂线处理，喂入具有下列质量比的硅钙线：Si56.5wt%、Ca29.5wt%、其余为Fe及不可避免的不纯物，喂线速度为2.0m/s，喂线量为150m；喂线结束采用流量为20～30NL/min的小氩气量对钢水进行软吹氩，软吹时间为2分钟，之后加入常规大包钢水覆盖剂，加入量控制为1.0kg/t钢，然后将钢水吊至VD炉真空精炼工位；

E、钢水VD炉真空精炼：将D步骤钢水吊至VD真空精炼炉后，接通吹氩管，开启氩气采用小氩量(15～25NL/min)吹氩2分钟，之后对钢水定氧定氢，同时测温取样；取样完毕后，将真空罐盖车开至工作位，合上真空罐盖，进行抽真空，真空抽至90Pa时，开始进行保真空脱气处理，同时进行底吹氩处理，氩气流量控制为40～50NL/min，在真空度90Pa条件下钢水脱气处理时间≥20分钟；真空脱气处理完毕后关闭真空主阀，提升罐盖，对钢水取样和定氧定氢；之后对钢水进行小氩气量软吹氩处理，氩气流量为25～35NL/min，软吹氩时间为2分钟；钢水软吹氩结束后，加入常规大包钢水覆盖剂，加入量控制为1.0kg/t_钢，即获得一种用于制造破碎机偏心轴的锻件钢钢水，钢水具有下列重量百分比的化学成分：C0.40～0.47wt%、Si0.25～0.35wt%、Mn0.70～0.90wt%、Nb0.015～0.025wt%、Cr1.00～1.20wt%、Mo0.20～0.30wt%、S≤0.005wt%、P≤0.020wt%、O≤0.0008wt%、H≤0.0001wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。

本发明具有下列优点和有益效果：

本发明提供的用于制造破碎机偏心轴的锻件钢钢水，钢中加入Cr、Mo、Nb微合金元素，提高了钢的强度、塑韧性及耐磨性；通过对KR法铁水预处理深脱硫、LD转炉冶炼、LF钢包炉精炼、VD炉真空精炼等多工艺技术集成创新，生产出高洁净度的钢水，即钢中气体含量和夹杂物含量低，氧含量≤0.0008wt%，氢含量≤0.0001wt%，非金属夹杂物≤0.5级，用其生产的锻件钢具有高强度、高耐磨性及优异的塑韧性、冲击韧性，在工作中长时间使用不易变形和断裂，满足了破碎机长期安全高效的运转。

下面以具体实施案例对本发明做进一步说明：

实施例1

A、铁水预处理脱硫：将高炉铁水(化学成分C4.2wt%、Si0.40wt%、Mn0.30wt%、P0.105wt%、S0.018wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物)运至KR法铁水预处理装置进行脱硫处理，搅拌头插入深度控制为2400-2600mm，按11.0kg/t_钢的量，加入常规CaO质脱硫剂进行脱硫处理，搅拌时间控制为6分钟；搅拌结束后进行扒后渣操作，保证钢包内铁水面裸露≥4/5，扒净脱硫渣；预处理后铁水成分控制为：C4.2wt%、Si0.40wt%、Mn0.30wt%、P0.105wt%、S0.003wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。

B、钢水冶炼：将A步骤的预处理深脱硫铁水(化学成分C4.2wt%、Si0.40wt%、Mn0.30wt%、P0.105wt%、S0.003wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物)、优质废钢(化学成分C0.12wt%、Si0.12wt%、Mn0.45wt%、P0.025wt%、S0.020wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物)及低磷硫生铁(化学成分C3.1wt%、Si0.35wt%、Mn0.25wt%、P0.065wt%、S0.020wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物)加入LD转炉中，进行常规顶底复合吹炼，分别按35.0kg/t_钢、18.0kg/t_钢、1.5kg/t_钢的加入量，加入石灰、轻烧白云石、菱镁球造渣，控制终点碳含量0.08wt%，出钢温度1640℃；出钢前向钢包底部加入活性石灰和精炼渣进行渣洗，石灰加入量为：3.0kg/t_钢，精炼渣加入量为：1.0kg/t_钢；出钢时采用全程底吹氩工艺，氩气流量控制为20NL/min。

C、脱氧合金化：将B步骤冶炼完毕的钢水出钢，当钢包中的钢水量大于1/4时，按下列脱氧合金化顺序：硅铁→高碳锰铁→钼铁→铌铁，依次向钢包中加入下列物质：按3.6kg/t_钢的量，加入下列质量比的硅铁：Si73.5wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按8.6kg/t_钢的量，加入下列质量比的高碳锰铁：Mn75.4wt%，C6.7wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按17.5kg/t_钢的量，加入下列质量比的高碳铬铁：Cr56.8wt%，C7.4wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按0.22kg/t_钢的量，加入下列质量比的铌铁：Nb64.5wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按1.6kg/t_钢的量，加入下列质量比的增碳剂：C92.15wt%，S0.085wt%，灰份4.15wt%，挥发份1.64wt%，水份0.75wt%，其余为不可避免的不纯物；在钢包钢水量达到4/5时加完上述合金；出钢完毕后，将钢水吊送至LF炉精炼工序。

D、钢水LF炉精炼：将C步骤出钢完毕钢水吊至LF炉精炼工位接好氩气带，开启氩气采用小氩量(10NL/min)吹氩2分钟，然后下电极采用档位6～8档化渣；通电3分钟后，抬电极观察炉内化渣情况，之后测温、取样；若渣况较稀，补加石灰5.0kg/t_钢，然后加入电石0.5kg/t_钢调渣，控制渣碱度为6.0；之后将钢水温度加热至1630℃后进行喂线处理，喂入具有下列质量比的硅钙线：Si56.5wt%、Ca29.5wt%、其余为Fe及不可避免的不纯物，喂线速度为2.0m/s，喂线量为150m；喂线结束采用流量为20NL/min的小氩气量对钢水进行软吹氩，软吹时间为2分钟，之后加入常规大包钢水覆盖剂，加入量控制为1.0kg/t钢，然后将钢水吊至VD炉真空精炼工位；

E、钢水VD炉真空精炼：将D步骤钢水吊至VD真空精炼炉后，接通吹氩管，开启氩气采用小氩量(15NL/min)吹氩2分钟，之后对钢水定氧定氢，同时测温取样；取样完毕后，将真空罐盖车开至工作位，合上真空罐盖，进行抽真空，真空抽至90Pa时，开始进行保真空脱气处理，同时进行底吹氩处理，氩气流量控制为40NL/min，在真空度90Pa条件下钢水脱气处理时间20分钟；真空脱气处理完毕后关闭真空主阀，提升罐盖，对钢水取样和定氧定氢；之后对钢水进行小氩气量软吹氩处理，氩气流量为25NL/min，软吹氩时间为2分钟；钢水软吹氩结束后，加入常规大包钢水覆盖剂，加入量控制为1.0kg/t_钢，即获得一种用于制造破碎机偏心轴的锻件钢钢水，钢水具有下列重量百分比的化学成分：C0.40wt%、Si0.25wt%、Mn0.70wt%、Nb0.015wt%、Cr1.00wt%、Mo0.20wt%、S0.002wt%、P0.013wt%、O0.0008wt%、H0.0001wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。

本实施例提供的钢水生产的锻件钢工艺力学性能及夹杂物检验见表3、表4所示。

表3采用本实施例提供的钢水生产的锻件钢夹杂物检验情况

表4采用本发明提供的钢水生产的锻件钢工艺力学性能

实施例2

A、铁水预处理脱硫：将高炉铁水(化学成分C4.5wt%、Si0.50wt%、Mn0.47wt%、P0.118wt%、S0.022wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物)运至KR法铁水预处理装置进行脱硫处理，搅拌头插入深度控制为2400-2600mm，按12.0kg/t_钢的量，加入常规CaO质脱硫剂进行脱硫处理，搅拌时间控制为6分钟；搅拌结束后进行扒后渣操作，保证钢包内铁水面裸露≥4/5，扒净脱硫渣；预处理后铁水成分控制为：C4.5wt%、Si0.50wt%、Mn0.47wt%、P0.118wt%、S0.004wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。

B、钢水冶炼：将A步骤的预处理深脱硫铁水(化学成分C4.5wt%、Si0.50wt%、Mn0.47wt%、P0.118wt%、S0.004wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物)、优质废钢(化学成分C0.16wt%、Si0.19wt%、Mn0.55wt%、P0.028wt%、S0.027wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物)及低磷硫生铁(化学成分C3.2wt%、Si0.48wt%、Mn0.38wt%、P0.082wt%、S0.026wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物)加入LD转炉中，进行常规顶底复合吹炼，分别按38.0kg/t_钢、20.0kg/t_钢、2.0kg/t_钢的加入量，加入石灰、轻烧白云石、菱镁球造渣，控制终点碳含量0.10wt%，出钢温度1651℃；出钢前向钢包底部加入活性石灰和精炼渣进行渣洗，石灰加入量为：3.0kg/t_钢，精炼渣加入量为：1.0kg/t_钢；出钢时采用全程底吹氩工艺，氩气流量控制为25NL/min。

C、脱氧合金化：将B步骤冶炼完毕的钢水出钢，当钢包中的钢水量大于1/4时，按下列脱氧合金化顺序：硅铁→高碳锰铁→钼铁→铌铁，依次向钢包中加入下列物质：按4.3kg/t_钢的量，加入下列质量比的硅铁：Si73.5wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按10.1kg/t_钢的量，加入下列质量比的高碳锰铁：Mn75.4wt%，C6.7wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按19.3kg/t_钢的量，加入下列质量比的高碳铬铁：Cr56.8wt%，C7.4wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按0.30kg/t_钢的量，加入下列质量比的铌铁：Nb64.5wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按1.9kg/t_钢的量，加入下列质量比的增碳剂：C92.15wt%，S0.085wt%，灰份4.15wt%，挥发份1.64wt%，水份0.75wt%，其余为不可避免的不纯物；在钢包钢水量达到4/5时加完上述合金；出钢完毕后，将钢水吊送至LF炉精炼工序。

D、钢水LF炉精炼：将C步骤出钢完毕钢水吊至LF炉精炼工位接好氩气带，开启氩气采用小氩量(15NL/min)吹氩2分钟，然后下电极采用档位6～8档化渣；通电3分钟后，抬电极观察炉内化渣情况，之后测温、取样；若渣况较稀，补加石灰6.0kg/t_钢，然后加入电石0.5kg/t_钢调渣，控制渣碱度为7.0；之后将钢水温度加热至1625℃后进行喂线处理，喂入具有下列质量比的硅钙线：Si56.5wt%、Ca29.5wt%、其余为Fe及不可避免的不纯物，喂线速度为2.0m/s，喂线量为150m；喂线结束采用流量为25NL/min的小氩气量对钢水进行软吹氩，软吹时间为2分钟，之后加入常规大包钢水覆盖剂，加入量控制为1.0kg/t钢，然后将钢水吊至VD炉真空精炼工位；

E、钢水VD炉真空精炼：将D步骤钢水吊至VD真空精炼炉后，接通吹氩管，开启氩气采用小氩量(20NL/min)吹氩2分钟，之后对钢水定氧定氢，同时测温取样；取样完毕后，将真空罐盖车开至工作位，合上真空罐盖，进行抽真空，真空抽至90Pa时，开始进行保真空脱气处理，同时进行底吹氩处理，氩气流量控制为45NL/min，在真空度90Pa条件下钢水脱气处理时间22分钟；真空脱气处理完毕后关闭真空主阀，提升罐盖，对钢水取样和定氧定氢；之后对钢水进行小氩气量软吹氩处理，氩气流量为30NL/min，软吹氩时间为2分钟；钢水软吹氩结束后，加入常规大包钢水覆盖剂，加入量控制为1.0kg/t_钢，即获得一种用于制造破碎机偏心轴的锻件钢钢水，钢水具有下列重量百分比的化学成分：C0.44wt%、Si0.30wt%、Mn0.80wt%、Nb0.020wt%、Cr1.10wt%、Mo0.25wt%、S0.004wt%、P0.017wt%、O0.0006wt%、H0.00008wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。

本实施例提供的钢水生产的锻件钢夹杂物及工艺力学性能检验见表5、表6所示。

表5采用本实施例提供的钢水生产的锻件钢夹杂物检验情况

表6采用本发明提供的钢水生产的锻件钢工艺力学性能

实施例3

A、铁水预处理脱硫：将高炉铁水(化学成分C4.8wt%、Si0.60wt%、Mn0.60wt%、P0.130wt%、S0.025wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物)运至KR法铁水预处理装置进行脱硫处理，搅拌头插入深度控制为2400-2600mm，按13.0kg/t_钢的量，加入常规CaO质脱硫剂进行脱硫处理，搅拌时间控制为6分钟；搅拌结束后进行扒后渣操作，保证钢包内铁水面裸露≥4/5，扒净脱硫渣；预处理后铁水成分控制为：C4.8wt%、Si0.60wt%、Mn0.60wt%、P0.130wt%、S0.005wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。

B、钢水冶炼：将A步骤的预处理深脱硫铁水(化学成分C4.8wt%、Si0.60wt%、Mn0.60wt%、P0.130wt%、S0.005wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物)、优质废钢(化学成分C0.20wt%、Si0.25wt%、Mn0.65wt%、P0.035wt%、S0.035wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物)及低磷硫生铁(化学成分C3.4wt%、Si0.60wt%、Mn0.50wt%、P0.080wt%、S0.030wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物)加入LD转炉中，进行常规顶底复合吹炼，分别按40.0kg/t_钢、22.0kg/t_钢、2.5kg/t_钢的加入量，加入石灰、轻烧白云石、菱镁球造渣，控制终点碳含量0.12wt%，出钢温度1655℃；出钢前向钢包底部加入活性石灰和精炼渣进行渣洗，石灰加入量为：3.0kg/t_钢，精炼渣加入量为：1.0kg/t_钢；出钢时采用全程底吹氩工艺，氩气流量控制为30NL/min。

C、脱氧合金化：将B步骤冶炼完毕的钢水出钢，当钢包中的钢水量大于1/4时，按下列脱氧合金化顺序：硅铁→高碳锰铁→钼铁→铌铁，依次向钢包中加入下列物质：按5.0kg/t_钢的量，加入下列质量比的硅铁：Si73.5wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按11.3kg/t_钢的量，加入下列质量比的高碳锰铁：Mn75.4wt%，C6.7wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按21.2kg/t_钢的量，加入下列质量比的高碳铬铁：Cr56.8wt%，C7.4wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按0.38kg/t_钢的量，加入下列质量比的铌铁：Nb64.5wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按2.2kg/t_钢的量，加入下列质量比的增碳剂：C92.15wt%，S0.085wt%，灰份4.15wt%，挥发份1.64wt%，水份0.75wt%，其余为不可避免的不纯物；在钢包钢水量达到4/5时加完上述合金；出钢完毕后，将钢水吊送至LF炉精炼工序。

D、钢水LF炉精炼：将C步骤出钢完毕钢水吊至LF炉精炼工位接好氩气带，开启氩气采用小氩量(20NL/min)吹氩2分钟，然后下电极采用档位6～8档化渣；通电3分钟后，抬电极观察炉内化渣情况，之后测温、取样；若渣况较稀，补加石灰7.0kg/t_钢，然后加入电石0.5kg/t_钢调渣，控制渣碱度为7.5；之后将钢水温度加热至1620℃后进行喂线处理，喂入具有下列质量比的硅钙线：Si56.5wt%、Ca29.5wt%、其余为Fe及不可避免的不纯物，喂线速度为2.0m/s，喂线量为150m；喂线结束采用流量为30NL/min的小氩气量对钢水进行软吹氩，软吹时间为2分钟，之后加入常规大包钢水覆盖剂，加入量控制为1.0kg/t钢，然后将钢水吊至VD炉真空精炼工位；

E、钢水VD炉真空精炼：将D步骤钢水吊至VD真空精炼炉后，接通吹氩管，开启氩气采用小氩量(25NL/min)吹氩2分钟，之后对钢水定氧定氢，同时测温取样；取样完毕后，将真空罐盖车开至工作位，合上真空罐盖，进行抽真空，真空抽至90Pa时，开始进行保真空脱气处理，同时进行底吹氩处理，氩气流量控制为50NL/min，在真空度90Pa条件下钢水脱气处理时间24分钟；真空脱气处理完毕后关闭真空主阀，提升罐盖，对钢水取样和定氧定氢；之后对钢水进行小氩气量软吹氩处理，氩气流量为35NL/min，软吹氩时间为2分钟；钢水软吹氩结束后，加入常规大包钢水覆盖剂，加入量控制为1.0kg/t_钢，即获得一种用于制造破碎机偏心轴的锻件钢钢水，钢水具有下列重量百分比的化学成分：C0.47wt%、Si0.35wt%、Mn0.90wt%、Nb0.025wt%、Cr1.20wt%、Mo0.30wt%、S0.005wt%、P0.020wt%、O0.0005wt%、H0.00006wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。

本实施例提供的钢水生产的锻件钢夹杂物及工艺力学性能检验见表7、表8所示。

表7采用本实施例提供的钢水生产的锻件钢夹杂物检验情况

表8采用本发明提供的钢水生产的锻件钢工艺力学性能

Claims (2)

1.一种用于制造破碎机偏心轴的锻件钢钢水，其特征在于所述的用于制造破碎机偏心轴的锻件钢钢水具有下列重量百分比的化学成分：C0.40～0.47wt%、Si0.25～0.35wt%、Mn0.70～0.90wt%、Nb0.015～0.025wt%、Cr1.00～1.20wt%、Mo0.20～0.30wt%、S≤0.005wt%、P≤0.020wt%、O≤0.0008wt%、H≤0.0001wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。

2.一种权利要求1所述的用于制造破碎机偏心轴的锻件钢钢水的冶炼方法，其特征在于包括以下步骤：

A、铁水预处理脱硫：将化学成分C4.2-4.8wt%、Si0.40-0.60wt%、Mn0.30-0.60wt%、P0.105-0.130wt%、S≤0.025wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物的高炉铁水运至KR法铁水预处理装置进行脱硫处理，搅拌头插入深度控制为2400-2600mm，按11.0～13.0kg/t_钢的量，加入常规CaO质脱硫剂进行脱硫处理，搅拌时间控制为6分钟；搅拌结束后进行扒后渣操作，保证钢包内铁水面裸露≥4/5，扒净脱硫渣；预处理后铁水成分控制为：C4.2-4.8wt%、Si0.40-0.60wt%、Mn0.30-0.60wt%、P0.105-0.130wt%、S≤0.005wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；

B、钢水冶炼：将化学成分C4.2-4.8wt%、Si0.40-0.60wt%、Mn0.30-0.60wt%、P0.105-0.130wt%、S≤0.005wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物的A步骤的预处理深脱硫铁水、化学成分C0.12-0.20wt%、Si0.12-0.25wt%、Mn0.45-0.65wt%、P0.025-0.035wt%、S0.020-0.035wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物的优质废钢及化学成分C3.1-3.4wt%、Si0.35-0.60wt%、Mn0.25-0.50wt%、P0.065-0.080wt%、S0.020-0.030wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物的低磷硫生铁加入LD转炉中，进行常规顶底复合吹炼，分别按35.0～40.0kg/t_钢、18.0～22.0kg/t_钢、1.5～2.5kg/t_钢的加入量，加入石灰、轻烧白云石、菱镁球造渣，控制终点碳含量≥0.08wt%，出钢温度≤1655℃；出钢前向钢包底部加入活性石灰和精炼渣进行渣洗，石灰加入量为：3.0kg/t_钢，精炼渣加入量为：1.0kg/t_钢；出钢时采用全程底吹氩工艺，氩气流量控制为20～30NL/min；

C、脱氧合金化：将B步骤冶炼完毕的钢水出钢，当钢包中的钢水量大于1/4时，按下列脱氧合金化顺序：硅铁→高碳锰铁→钼铁→铌铁，依次向钢包中加入下列物质：按3.6～5.0kg/t_钢的量，加入下列质量比的硅铁：Si73.5wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按8.6～11.3kg/t_钢的量，加入下列质量比的高碳锰铁：Mn75.4wt%，C6.7wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按17.5～21.2kg/t_钢的量，加入下列质量比的高碳铬铁：Cr56.8wt%，C7.4wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按0.22～0.38kg/t_钢的量，加入下列质量比的铌铁：Nb64.5wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按1.6～2.2kg/t_钢的量，加入下列质量比的增碳剂：C92.15wt%，S0.085wt%，灰份4.15wt%，挥发份1.64wt%，水份0.75wt%，其余为不可避免的不纯物；在钢包钢水量达到4/5时加完上述合金；出钢完毕后，将钢水吊送至LF炉精炼工序；

D、钢水LF炉精炼：将C步骤出钢完毕钢水吊至LF炉精炼工位接好氩气带，开启氩气采用10～20NL/min的小氩量吹氩2分钟，然后下电极采用档位6～8档化渣；通电3分钟后，抬电极观察炉内化渣情况，之后测温、取样；若渣况较稀，补加石灰5.0～7.0kg/t_钢，然后加入电石0.5kg/t_钢调渣，控制渣碱度为6.0～7.5；之后将钢水温度加热至1620～1630℃后进行喂线处理，喂入具有下列质量比的硅钙线：Si56.5wt%、Ca29.5wt%、其余为Fe及不可避免的不纯物，喂线速度为2.0m/s，喂线量为150m；喂线结束采用流量为20～30NL/min的小氩气量对钢水进行软吹氩，软吹时间为2分钟，之后加入常规大包钢水覆盖剂，加入量控制为1.0kg/t钢，然后将钢水吊至VD炉真空精炼工位；

E、钢水VD炉真空精炼：将D步骤钢水吊至VD真空精炼炉后，接通吹氩管，开启氩气采用15～25NL/min的小氩量吹氩2分钟，之后对钢水定氧定氢，同时测温取样；取样完毕后，将真空罐盖车开至工作位，合上真空罐盖，进行抽真空，真空抽至90Pa时，开始进行保真空脱气处理，同时进行底吹氩处理，氩气流量控制为40～50NL/min，在真空度90Pa条件下钢水脱气处理时间≥20分钟；真空脱气处理完毕后关闭真空主阀，提升罐盖，对钢水取样和定氧定氢；之后对钢水进行小氩气量软吹氩处理，氩气流量为25～35NL/min，软吹氩时间为2分钟；钢水软吹氩结束后，加入常规大包钢水覆盖剂，加入量控制为1.0kg/t_钢，即获得用于制造破碎机偏心轴的锻件钢钢水，钢水具有下列重量百分比的化学成分：C0.40～0.47wt%、Si0.25～0.35wt%、Mn0.70～0.90wt%、Nb0.015～0.025wt%、Cr1.00～1.20wt%、Mo0.20～0.30wt%、S≤0.005wt%、P≤0.020wt%、O≤0.0008wt%、H≤0.0001wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物，其工艺力学性能如表1和表2所示：

表1钢水生产的锻件钢夹杂物检验情况

表2钢水生产的锻件钢工艺力学性能

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