CN114427016A - 一种无铝轴承钢的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及冶金技术领域，尤其是涉及一种无铝轴承钢的生产方法，该无铝轴承钢的生产包括如下具体步骤：(1)将废钢及脱硫铁水经过初炼炉脱碳、脱磷、保碳升温后出钢；(2)出钢过程不加铝进行脱氧，加入低铝低钛合金进行脱氧和合金化；(3)出钢结束使用滑板挡渣；(4)精炼前40min控制炉渣碱度1.5‑2.0；(5)精炼40min后加入石英砂控制炉渣碱度至1.0‑1.3，温度后吊运至RH真空炉进行真空处理；(6)高真空保压，真空破空后定氧软吹后至连铸浇铸；(7)钢水经低铝耐材保护浇铸生产出合格连铸坯，提高轴承钢的可浇注性，提高轴承钢的成品率。
Description
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，尤其是涉及一种无铝轴承钢的生产方法。
背景技术
在冶金领域中，轴承钢生产一直使用铝脱氧达到质量控制的目的，而因RH真空处理铝镇静轴承钢后钢水可浇性低，连铸二次氧化和钢水中溶解氧随过程温度的下降析出产生内生夹杂，在浇铸过程附着于水口内壁使水口内径变小，直至堵塞，过程中还易出现堵塞物无规律的脱落现象影响钢水质量。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中因RH真空处理铝镇静轴承钢后钢水可浇性低，连铸二次氧化和钢水中溶解氧随过程温度的下降析出产生内生夹杂，在浇铸过程附着于水口内壁使水口内径变小，直至堵塞，过程中还易出现堵塞物无规律的脱落现象影响钢水质量的问题，提供一种无铝轴承钢的生产方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无铝轴承钢的生产方法，该无铝轴承钢的生产包括如下具体步骤：(1)将废钢及脱硫铁水经过初炼炉脱碳、脱磷、保碳升温后出钢，目标碳含量控制0.15％以上；
(2)出钢过程不加铝进行脱氧，加入低铝低钛合金进行脱氧和合金化；
(3)出钢结束使用滑板挡渣；
(4)精炼前40min控制炉渣碱度1.5-2.0，控制钢水残余Al在0.0010％以内；
(5)精炼40min后加入石英砂控制炉渣碱度至1.0-1.3，温度后吊运至RH真空炉进行真空处理；
(6)高真空保压时间≥25min，真空破空后定氧软吹后至连铸浇铸；
(7)钢水经低铝耐材保护浇铸生产出合格连铸坯。
进一步包括所述步骤(2)中使用低铝合金辅材，转炉出钢使用硅脱氧，出钢结束总氧含量小于60ppm。
进一步包括所述步骤(2)中低铝低钛合金的加入量为2.2kg/t，其主要成分要求Si≥72％，Al≤0.01％，Ti≤0.02％。
进一步包括所述步骤(7)中连铸采用低铝耐材保护浇铸。
本发明的有益效果是：本发明提供的一种无铝轴承钢的生产方法，通过碳含量的控制、低铝合金和硅的使用、炉渣碱度的控制以及除去脱氧产物、高真空保压以及采用低铝耐材保护浇注，在冶炼轴承钢时，不以高铝极低氧含量来控制钢水纯净度，而是采用控制钢水铝含量工艺策略，不对轴承钢中的氧含量看得过分重要，而是精炼过程使用双渣操作即变炉渣碱度方法对夹杂物形态进行控制同样达到轴承钢使用性能要求，与现有技术相比，具有如下优点：
1、解决铝镇静轴承钢可浇注性问题，提高轴承钢的可浇注性；
2、解决铝镇静轴承钢因过程二次氧化导致结瘤波动挑坯报废，提高轴承钢的成品率；
3、使夹杂物塑性化解决铝镇静轴承钢水口处易产生含铝夹杂物脱落而形成的宏观夹杂物质量问题，避免轴承钢中形成宏观夹杂物；
4、解决因铝镇静轴承钢钛含量偏高问题，降低轴承钢内钛含量。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是不同工艺对应的氧含量情况。
具体实施方式
现在结合附图对本发明做进一步详细的说明。
一种无铝轴承钢的生产方法，该无铝轴承钢的生产包括如下具体步骤：(1)将废钢及脱硫铁水经过初炼炉脱碳、脱磷、保碳升温后出钢，目标碳含量控制0.15％以上；
(2)出钢过程不加铝进行脱氧，加入低铝低钛合金进行脱氧和合金化，使用低铝合金辅材，转炉出钢使用硅脱氧，出钢结束总氧含量小于60ppm，低铝低钛合金的加入量为2.2kg/t，其主要成分要求Si≥72％，Al≤0.01％，Ti≤0.02％；
(3)出钢结束使用滑板挡渣；
(4)精炼前40min控制炉渣碱度1.5-2.0，控制钢水残余Al在0.0010％以内；
(5)精炼40min后加入石英砂控制炉渣碱度至1.0-1.3，温度后吊运至RH真空炉进行真空处理；
(6)高真空保压时间≥25min，真空破空后定氧软吹后至连铸浇铸；
(7)钢水经低铝耐材保护浇铸生产出合格连铸坯，连铸采用低铝耐材保护浇铸，防止二次氧化和钢水铝含量上升。
本申请铝含量可达15ppm以下，本发明因全程使用低铝材料解决了铝脱氧轴承钢铝含量高以及温度下降氧溶解度下降及二次氧化产生三氧化二铝数量增加的问题，使夹杂物塑性化解决因三氧化二铝在水口内壁聚集降低轴承钢可浇性问题，另外因无铝脱氧钢水钛还原被弱化，使钛成分可控。硅镇静钢种氧含量要控制到轴承钢要求的12ppm以下较为困难，为此需要从转炉配料开始到精炼过程控制、真空处理、连铸保护浇铸以及原辅材料均要严格执行既定工艺方案。从而达到夹杂物塑性化，解决铝镇静轴承钢水口处易产生含铝夹杂物脱落而形成的宏观夹杂物问题。
以下结合实施例对本发明进行详细描述，但本发明不局限于这些实施例。
实施例1：
(1)将废钢及脱硫铁水经过初炼炉脱碳、脱磷、保碳升温后出钢，目标碳含量控制0.15％以上；
(2)出钢过程使用低铝低钛合金进行出钢合金化；
(3)转炉出钢使用滑板挡渣；
(4)钢水吊运至精炼使用低铝低钛硅铁、高纯碳化硅、金属锰进行强化脱氧合金化操作，炉渣碱度控制在1.8；
(5)控制元素成分满足工艺要求和氧含量要求后加入石英砂，炉渣碱度降至1.2；
(6)高真空保压时间控制在28min，破空后软吹至连铸浇铸；
(7)钢水经低铝耐材保护浇铸生产出合格连铸坯。
经过此方法生产的轴承钢，整个浇次生产了17炉，其中成品平均Ca控制到0.0001％，平均Al控制在0.0012％，平均Ti控制在0.0011％，平均总氧控制在6.4ppm，铸坯经轧制后17炉水浸探伤全部合格。
实施例2：
(1)将废钢及脱硫铁水经过初炼炉脱碳、脱磷、保碳升温后出钢，目标碳含量控制0.15％以上；
(2)出钢过程使用低铝低钛合金进行出钢合金化；
(3)转炉出钢使用滑板挡渣；
(4)钢水吊运至精炼使用低铝低钛硅铁、高纯碳化硅、金属锰进行强化脱氧合金化操作，炉渣碱度控制在1.9；
(5)控制元素成分满足工艺要求和氧含量要求后加入石英砂，炉渣碱度降至1.1；
(6)高真空保压时间控制在32min，破空后软吹至连铸浇铸；
(7)钢水经低铝耐材保护浇铸生产出合格连铸坯。
经过此方法生产的轴承钢，整个浇次生产了15炉，其中成品平均Ca控制到0.0001％，平均Al控制在0.0009％，平均Ti控制在0.0010％，平均总氧控制在6.7ppm，铸坯经轧制后15炉水浸探伤全部合格。
对比例1：
(1)将废钢及脱硫铁水经过初炼炉脱碳、脱磷、保碳升温后出钢，目标碳含量控制0.15％以上；
(2)出钢过程使用铝饼进行脱氧；
(3)转炉出钢使用滑板挡渣；
(4)钢水吊运至精炼使用低铝低钛硅铁、高纯碳化硅、金属锰进行强化脱氧合金化操作，炉渣碱度控制在6.8；
(5)控制元素成分满足工艺要求和氧含量要求后吊至RH进行真空处理，整个精炼过程不加石英砂调整炉渣碱度；
(6)高真空保压时间控制在26min；破空后软吹至连铸浇铸；
(7)钢水经保护浇铸生产出合格连铸坯。
经过此方法生产的轴承钢，整个浇次生产了6炉，其中成品平均Ca控制到0.0001％，平均Al控制在0.021％，平均Ti控制在0.0017％，平均总氧控制在5.2ppm，铸坯经轧制后6炉仅有1炉钢水浸探伤合格。
如图1所示，该图为不同工艺对应的氧含量情况，低铝轴承钢铝含量分布在0.0050％-0.0100％，高铝轴承钢中铝含量＞0.0100％，无铝轴承钢中铝含量≤0.0015％，通过控制钢水铝含量工艺策略，无铝轴承钢相对于低铝轴承钢及高铝轴承钢具有纯净度高、夹杂物细小、弥散、Ds类夹杂物控制水平高的特点。解决了铝脱氧轴承钢小方坯连铸的连浇难题。在保证钢材质量的前提下，显著降低了生产成本，取得了显著的经济效益和社会效益。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (4)
1.一种无铝轴承钢的生产方法，其特征是，该无铝轴承钢的生产包括如下具体步骤：(1)将废钢及脱硫铁水经过初炼炉脱碳、脱磷、保碳升温后出钢，目标碳含量控制0.15％以上；
(2)出钢过程不加铝进行脱氧，加入低铝低钛合金进行脱氧和合金化；
(3)出钢结束使用滑板挡渣；
(4)精炼前40min控制炉渣碱度1.5-2.0，控制钢水残余Al在0.0010％以内；
(5)精炼40min后加入石英砂控制炉渣碱度至1.0-1.3，温度后吊运至RH真空炉进行真空处理；
(6)高真空保压时间≥25min，真空破空后定氧软吹后至连铸浇铸；
(7)钢水经低铝耐材保护浇铸生产出合格连铸坯。
2.如权利要求1所述的一种无铝轴承钢的生产方法，其特征在于：所述步骤(2)中使用低铝合金辅材，转炉出钢使用硅脱氧，出钢结束总氧含量小于60ppm。
3.如权利要求1所述的一种无铝轴承钢的生产方法，其特征在于：所述步骤(2)中低铝低钛合金的加入量为2.2kg/t，其主要成分要求Si≥72％，Al≤0.01％，Ti≤0.02％。
4.如权利要求1所述的一种无铝轴承钢的生产方法，其特征在于：所述步骤(7)中连铸采用低铝耐材保护浇铸。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20220503 |