CN115927795A - 一种生产轴承钢用超高Al2O3精炼渣系及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生产轴承钢用超高Al2O3精炼渣系，包括如下质量百分比的成分：CaO：35～45％、A12O3：35～45％、MgO≤6％、SiO2≤6％，余量为杂质。还公布了其制备工艺。本发明的精炼渣系能有效吸附钢液中脱氧产物，同时，抑制大颗粒球状夹杂物的产生，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
技术领域
本发明涉及运动器材领域，尤其涉及一种生产轴承钢用超高Al2O3精炼渣系及其制备工艺。
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。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。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。高碱度渣能有效控制钢中全氧含量，但渣中Ca被Al还原，并在钢液中重新发生脱氧反应，产物与Al脱氧产物形成铝酸钙型球状夹杂物，造成夹杂物检验超标或全氧含量不均等问题，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，同时避免铝酸钙型球状D类夹杂物的产生。
文献1：一种用于生产轴承钢的钢水的精炼方法，通过调整钢水中高Al含量，调整精炼渣系实现降低轴承钢中氧含量和夹杂物的目的。钢水中Al含量调整至0.04％-0.09％，精炼渣中Al2O3含量没有超过20％，采用高碱度渣。最终全氧控制在6ppm左右。
文献2：一种高碳轴承钢的冶炼工艺，采用高碱度渣生产轴承钢，调整钢中Al含量不少于0.01％，精炼渣中CaO/A12O3控制在1.7左右，达到降低钢中氧含量，同时减少球状夹杂物的目的。
文献3：控制轴承钢中脆性夹杂物的精炼方法，采用中低碱度精炼渣生产轴承钢，避免脆性夹杂物的生成，通过精细化工艺控制和少量多批次加入铝粒调整精炼渣。但没有对轴承钢中氧含量进行有效控制。
发明内容
本发明的目的是提供一种生产轴承钢用超高Al2O3精炼渣系及其制备工艺，该精炼渣能有效吸附钢液中脱氧产物，同时，抑制大颗粒球状夹杂物的产生，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。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种生产轴承钢用超高Al2O3精炼渣系，包括如下质量百分比的成分：CaO：35～45％、A12O3：35～45％、MgO≤6％、SiO2≤6％，余量为杂质；。
一种生产轴承钢用超高Al2O3精炼渣系的制备容易，采用纯铝脱氧，精炼过程采用铝粒调整白渣，具体制备步骤如下：
第一步：转炉终点保证出钢温度1630℃以上；出钢加入纯铝脱氧剂，出钢70-90秒时，按顺序加入脱氧剂、合金、专用精炼渣，专用精炼渣一次加入5kg/t以上；
第二步：精炼就位加脱氧剂，专用精炼渣一次加入5kg/t以上；加热造白渣，利用铝粒对炉渣进行脱氧，执行少量多次原则；LF精炼离位前，保证软吹时间不少于10min；
第三步：RH真空处理过程多批次少量加入铝粒，保证白渣效果；RH真空处理结束后，保证软吹时间不少于15min；
第四步：连铸过程必须采用保护浇注措施，防止二次氧化。
进一步的，出钢加入纯铝脱氧剂250-400kg，出钢80秒时按顺序加入脱氧剂、合金、专用精炼渣。
进一步的，出钢加入纯铝脱氧剂300kg。
进一步的，精炼就位加150-250kg脱氧剂。
进一步的，精炼就位加200kg脱氧剂。
进一步的，所述专用精炼渣组分以质量百分比计为:CaO：25～65％、A12O3：35～75％、MgO≤6％、SiO2≤6％，余量为杂质。
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8ppm，避免铝酸钙型球状夹杂物的生成。精炼全程保证钢水中Al含量0.03％以上，提高精炼渣中Al2O3含量，有效抑制Ca的置换反应，避免铝酸钙型球状夹杂物的生成，同时钢液中Al含量增加，有效降低钢中全氧含量。
具体实施方式
一种生产轴承钢用超高Al2O3精炼渣系，精炼渣系成分为：CaO：35～45％、A12O3：35～45％、MgO≤6％、SiO2≤6％，余量为杂质，采用纯铝脱氧，精炼过程采用铝粒调整白渣。具体的制备工艺如下：
第一步：转炉终点保证出钢温度1630℃以上；出钢加入纯铝脱氧剂300kg，出钢80秒时，按顺序加入脱氧剂、合金、专用精炼渣(所述专用精炼渣组分以质量百分比计为:CaO：25～65％、A12O3：35～75％、MgO≤6％、SiO2≤6％，余量为杂质)，专用精炼渣一次加入5kg/t以上。
第二步：精炼就位加200kg脱氧剂，专用精炼渣一次加入5kg/t以上。加热造白渣，利用铝粒对炉渣进行脱氧，执行少量多次原则。LF精炼离位前，保证软吹时间不少于10min。
第三步：RH真空处理过程多批次少量加入铝粒，保证白渣效果；RH真空处理结束后，保证软吹时间不少于15min。
第四步：连铸过程必须采用保护浇注措施，防止二次氧化。
本发明的精炼渣系能够保证轴承钢全氧含量小于8ppm，避免铝酸钙型球状夹杂物的生成。精炼全程保证钢水中Al含量0.03％以上，提高精炼渣中Al2O3含量，有效抑制Ca的置换反应，避免铝酸钙型球状夹杂物的生成，同时钢液中Al含量增加，有效降低钢中全氧含量。
本专利实施的具体应用效果见下表1.
表1本专利实施的具体应用效果
| 熔炼号 | 全氧含量/ppm | 铝含量/％ | 熔炼号 | 全氧含量/ppm | 铝含量/％ |
| 20605677 | 7.3 | 0.031 | 20707149 | 5 | 0.030 |
| 20605680 | 5 | 0.029 | 20707153 | 5 | 0.029 |
| 20607215 | 7 | 0.030 | 20707154 | 6 | 0.028 |
| 20607218 | 6 | 0.031 | 20707156 | 6.2 | 0.030 |
| 20607224 | 7.8 | 0.022 | 20707157 | 7 | 0.028 |
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| 20707148 | 3 | 0.033 | 20707159 | 6.9 | 0.030 |
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)
1.一种生产轴承钢用超高Al2O3精炼渣系，其特征在于，包括如下质量百分比的成分：CaO：35～45％、A12O3：35～45％、MgO≤6％、SiO2≤6％，余量为杂质。
2.根据权利要求1所述的生产轴承钢用超高Al2O3精炼渣系的制备容易，其特征在于，采用纯铝脱氧，精炼过程采用铝粒调整白渣，具体制备步骤如下：
第一步：转炉终点保证出钢温度1630℃以上；出钢加入纯铝脱氧剂，出钢70-90秒时，按顺序加入脱氧剂、合金、专用精炼渣，专用精炼渣一次加入5kg/t以上；
第二步：精炼就位加脱氧剂，专用精炼渣一次加入5kg/t以上；加热造白渣，利用铝粒对炉渣进行脱氧，执行少量多次原则；LF精炼离位前，保证软吹时间不少于10min；
第三步：RH真空处理过程多批次少量加入铝粒，保证白渣效果；RH真空处理结束后，保证软吹时间不少于15min；
第四步：连铸过程必须采用保护浇注措施，防止二次氧化。
3.根据权利要求1所述的生产轴承钢用超高Al2O3精炼渣系，其特征在于，出钢加入纯铝脱氧剂250-400kg，出钢80秒时按顺序加入脱氧剂、合金、专用精炼渣。
4.根据权利要求3所述的生产轴承钢用超高Al2O3精炼渣系，其特征在于，出钢加入纯铝脱氧剂300kg。
5.根据权利要求1所述的生产轴承钢用超高Al2O3精炼渣系，其特征在于，精炼就位加150-250kg脱氧剂。
6.根据权利要求4所述的生产轴承钢用超高Al2O3精炼渣系，其特征在于，精炼就位加200kg脱氧剂。
7.根据权利要求1所述的生产轴承钢用超高Al2O3精炼渣系，其特征在于，所述专用精炼渣组分以质量百分比计为:CaO：25～65％、A12O3：35～75％、MgO≤6％、SiO2≤6％，余量为杂质。
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|---|---|---|---|---|
| CN116426720A (zh) * | 2023-04-10 | 2023-07-14 | 天津荣程联合钢铁集团有限公司 | 一种生产高纯净轴承钢用精炼渣系及轴承钢生产方法 |
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| CN109777918A (zh) * | 2019-02-20 | 2019-05-21 | 江阴兴澄特种钢铁有限公司 | 一种细化高碳铬轴承钢夹杂物颗粒的炉外精炼生产方法 |
| CN111663019A (zh) * | 2020-05-18 | 2020-09-15 | 包头钢铁（集团）有限责任公司 | 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 |
| CN114635016A (zh) * | 2022-02-17 | 2022-06-17 | 包头钢铁（集团）有限责任公司 | 一种适用于120吨精炼炉生产轴承钢的精炼渣系 |
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