CN111663019A - 一种中型转炉生产轴承钢专用精炼渣及其轴承钢生产工艺 - Google Patents

一种中型转炉生产轴承钢专用精炼渣及其轴承钢生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了本发明涉及一种中型转炉生产轴承钢专用精炼渣及轴承钢生产工艺，专用精炼渣包括CaO：45‑55％、A12O3：28‑35％、MgO≤8％、SiO2≤10％，余量为杂质，精炼渣碱度(CaO/SiO2)控制在5以上，精炼过程采用铝粒调整白渣。本发明工艺是采用BOF—1#LF精炼—2#LF精炼—VD真空精炼—CC，中型转炉生产轴承钢过程中温度控制对生产时序影响较大，采用双精炼工艺流程有效缓解调温调渣压力，延长夹杂物上浮时间，且通过2#精炼扒渣有效防止VD真空过程溢渣。本发明通过渣系调整和工艺流程调整，有效保证生产顺行，轴承钢铸坯全氧稳定控制在10ppm以下，成品材中夹杂物评级均1.0级以下。

Description

一种中型转炉生产轴承钢专用精炼渣及其轴承钢生产工艺
技术领域
本发明涉及一种中型转炉生产轴承钢专用精炼渣及其轴承钢生产工艺。
背景技术
轴承钢是制造金属轴承的原料，主要用于制造轴承的滚珠和滚圈，它具有很高的硬度、强度和耐磨性。由于轴承在工作时受力条件复杂且苛刻，受力过程高速且反复变化，所以对轴承钢的质量要求比较高。一般广泛应用的轴承钢为GCr15。
轴承钢的冶炼主要采用电炉(EAF)/转炉(BOF)—钢包精炼炉(LF)—真空脱气(VD/RH)—连铸(CC)/模铸工艺流程，冶炼过程熔渣组成和性质等的控制是轴承钢炼钢生产的关键技术。主要通过控制熔渣的组成、碱度(CaO/SiO2)等达到控制钢中夹杂物和全氧的目的。
国内外诸多厂家在轴承钢炼钢过程所采用的熔渣主要有高碱度(CaO/SiO2>4)和低碱度(CaO/SiO2＜3)两类。低碱度渣由于无法有效控制轴承钢全氧含量，近几年逐渐被淘汰。高碱度渣能有效控制钢中全氧含量，但容易产生铝酸钙型球状夹杂物，这对轴承钢的质量是不利的。本发明通过调整熔渣组成，能有效降低钢中全氧含量，同时渣系有效吸附氧化铝B类夹杂物和铝酸钙型球状D类夹杂物。
中小型转炉在生产轴承钢过程中由于合金加入量大、渣量大，往往造成钢液温度低，精炼时序紧张的问题。同时，由于精炼渣量大，在采用VD真空精炼炉生产时，容易发生溢渣现象。采用双精炼生产轴承钢，有效缓解时序压力，保证生产顺行。同时在2#LF精炼就位时，用扒渣机扒除2/3炉渣，防止VD精炼工序溢渣情况。
发明内容
本发明的目的是提供一种中型转炉生产轴承钢专用精炼渣及其轴承钢生产工艺，采用双精炼生产轴承钢，有效缓解时序压力，保证生产顺行。同时在2#LF精炼就位时，用扒渣机扒除2/3炉渣，防止VD精炼工序溢渣情况。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种中型转炉生产轴承钢专用精炼渣，包括CaO：45-55％、A12O3：28-35％、MgO≤8％、SiO2≤10％，余量为杂质。
进一步的，精炼渣碱度(CaO/SiO2)控制在5以上。
进一步的，包括CaO：49.95％、A12O3：29.47％、MgO：7.54％、SiO2：8.71％，余量为杂质。
进一步的，包括CaO：51.98％、A12O3：30.10％、MgO：6.88％、SiO2：8.50％，余量为杂质。
进一步的，包括CaO：53.27％、A12O3：31.20％、MgO：6.48％、SiO2：7.99％，余量为杂质。
一种中型转炉生产轴承钢的生产工艺，包括如下步骤：
第一步：转炉冶炼过程点吹次数不超过一次，转炉终点保证出钢温度1620℃以上；出钢1/3时开始合金化，按顺序加入脱氧剂、合金、权利要求1-5任意一项所述的专用精炼渣、石灰，出钢结束前完成所有合金和渣料加入；
第二步：1#LF精炼就位加脱氧剂，保证钢水中Al含量控制在0.03％-0.05％；1#LF精炼就位加石灰，保证炉渣碱度7以上；检验钢水和炉渣成分，根据成分继续配加合金和渣料，加热造白渣；利用纯铝粒对炉渣进行脱氧，执行少量多次原则。1#LF离位前取渣样进行检验，保证精炼渣系组成为：CaO：45-55％、A12O3：28-35％、MgO≤8％、SiO2≤10％，试样检验期间保证钢包软吹，精炼渣系调整完毕才能离位；
第三步：2#LF就位对钢包进行扒渣处理，渣量扒除2/3，保证钢包净空600mm以上，调整钢水温度，加铝粒调整白渣，并对钢水成分进行微调；
第四步：VD真空结束后，保证软吹时间不少于15min。
进一步的，专用精炼渣一次加入600kg。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
保证轴承钢全氧含量小于10ppm，避免大颗粒球状夹杂物的生成，保证生产时序和防止VD真空精炼工序溢渣。
解决了中型转炉在轴承钢生产过程中由于温降大、渣量大造成的时序紧、VD溢渣等问题，保证轴承钢产品质量和生产顺行。
成品材中夹杂物评级均1.0级以下。
具体实施方式
一种中型转炉生产轴承钢专用精炼渣及其工艺流程，其精炼渣系组成为：CaO：45-55％、A12O3：28-35％、MgO≤8％、SiO2≤10％，余量为杂质。精炼渣碱度(CaO/SiO2)控制在5以上，精炼过程采用铝粒调整白渣，2#LF就位扒除2/3炉渣。
一种中型转炉生产轴承钢的工艺，包括：
第一步：转炉冶炼过程点吹次数不超过一次，转炉终点保证出钢温度1620℃以上；出钢1/3时开始合金化，按顺序加入脱氧剂、合金、专用精炼渣、石灰，专用精炼渣一次加入600kg，出钢结束前完成所有合金和渣料加入。
第二步：1#LF精炼就位加200kg脱氧剂，保证钢水中Al含量控制在0.03％-0.05％；1#LF精炼就位加1000kg石灰，保证炉渣碱度7以上；检验钢水和炉渣成分，根据成分继续配加合金和渣料，加热造白渣；利用纯铝粒对炉渣进行脱氧，执行少量多次原则。1#LF离位前取渣样进行检验，保证精炼渣系组成为：CaO：45-55％、A12O3：28-35％、MgO≤8％、SiO2≤10％，试样检验期间保证钢包软吹，精炼渣系调整完毕才能离位。
第三步：2#LF就位对钢包进行扒渣处理，渣量扒除2/3，保证钢包净空600mm以上，调整钢水温度，加铝粒调整白渣，并对钢水成分进行微调。
第四步：VD真空结束后，保证软吹时间不少于15min。
实施例：
使用原精炼渣系生产轴承钢(5炉钢)和使用本发明提供的精炼渣冶炼的轴承钢(5炉钢)对比分析，具体精炼渣成分和全氧含量见表1，可见使用本发明提供的精炼渣冶炼的轴承钢全氧含量明显下降。
表1原精炼渣系成分和本发明精炼渣系成分及最终全氧含量
Figure BDA0002496281250000041
使用本发明工艺流程BOF—1#LF—2#LF(就位扒除2/3炉渣)—VD—CC生产轴承钢，生产时序顺行，VD溢渣现象基本消除。与原生产工艺(BOF—1#LF—VD—CC)相比，连铸自开率大幅提高，因时序紧张或VD溢渣造成的连铸降速和关流情况基本消除。选取上半年和下半年各10浇次对比生产情况，对比数据见表2。
表2轴承钢自开率、降速生产次数、关流次数情况
指标 自开率/％ 降速次数/次 关流次数/次
上半年(原生产工艺流程) 20％ 6 6
下半年(本专利工艺流程) 95％ 1 0
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种中型转炉生产轴承钢专用精炼渣，其特征在于：包括CaO：45-55％、A12O3：28-35％、MgO≤8％、SiO2≤10％，余量为杂质。
2.根据权利要求1所述的中型转炉生产轴承钢专用精炼渣，其特征在于：精炼渣碱度控制在5以上。
3.根据权利要求1所述的中型转炉生产轴承钢专用精炼渣，其特征在于：包括CaO：49.95％、A12O3：29.47％、MgO：7.54％、SiO2：8.71％，余量为杂质。
4.根据权利要求1所述的中型转炉生产轴承钢专用精炼渣，其特征在于：包括CaO：51.98％、A12O3：30.10％、MgO：6.88％、SiO2：8.50％，余量为杂质。
5.根据权利要求1所述的中型转炉生产轴承钢专用精炼渣，其特征在于：包括CaO：53.27％、A12O3：31.20％、MgO：6.48％、SiO2：7.99％，余量为杂质。
6.一种中型转炉生产轴承钢的生产工艺，其特征在于：包括如下步骤：
第一步：转炉冶炼过程点吹次数不超过一次，转炉终点保证出钢温度1620℃以上；出钢1/3时开始合金化，按顺序加入脱氧剂、合金、权利要求1-5任意一项所述的专用精炼渣、石灰，出钢结束前完成所有合金和渣料加入；
第二步：1#LF精炼就位加脱氧剂，保证钢水中Al含量控制在0.03％-0.05％；1#LF精炼就位加石灰，保证炉渣碱度7以上；检验钢水和炉渣成分，根据成分继续配加合金和渣料，加热造白渣；利用纯铝粒对炉渣进行脱氧，执行少量多次原则。1#LF离位前取渣样进行检验，保证精炼渣系组成为：CaO：45-55％、A12O3：28-35％、MgO≤8％、SiO2≤10％，试样检验期间保证钢包软吹，精炼渣系调整完毕才能离位；
第三步：2#LF就位对钢包进行扒渣处理，渣量扒除2/3，保证钢包净空600mm以上，调整钢水温度，加铝粒调整白渣，并对钢水成分进行微调；
第四步：VD真空结束后，保证软吹时间不少于15min。
7.根据权利要求6所述的中型转炉生产轴承钢的生产工艺，其特征在于：专用精炼渣一次加入600kg。
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