一种高碳轴承钢的冶炼工艺

摘要

本发明公开了一种高碳轴承钢冶炼工艺，通过调整渣料及脱氧剂加入，得到高碱度精炼渣，碱度值达到6～9，因此会有较好的脱硫、脱氧效果，能够将S脱至0.002%左右，O含量降低至7ppm以下。同时，为避免由于精炼渣碱度过高导致的脆性夹杂生成，在冶炼过程中严格控制钢液中[Al]含量，出钢过程中一次性加足铝块脱氧，后续工艺不补铝，以利于脱氧产物上浮；将成品[Al]含量控制在0.010%左右，减少浇铸过程中的二次氧化。另一方面，将精炼渣中CaO/Al₂O₃的值控制在1.7左右，该比值下炉渣熔点较低，炉渣流动性较好，利于钢渣分离，减少钢液在真空过程中卷渣和还原反应。从而有效的防止了轴承钢中D类夹杂物的增加，达到轴承钢夹杂物评级标准。

主权项

一种高碳轴承钢冶炼工艺，其特征在于：该工艺通过调整渣料及脱氧剂加入，得到高碱度精炼渣，碱度值达到6～9，精炼渣成分重量百分比控制在如下范围：CaO：45～55％、SiO₂：5～10％、MgO：4～8％、Al₂O₃：25～35％；其中，CaO/SiO：6～9％、CaO/(SiO₂+Al₂O₃)：1.3～1.7％、CaO/Al₂O₃：1.5～2％；同时，在冶炼过程中严格控制钢液中[Al]含量，出钢过程中一次性加足铝块脱氧，后续工艺不补铝，以利于脱氧产物上浮；将成品[Al]含量控制在0.010％，减少浇铸过程中的二次氧化；从而有效地减少钙、镁铝酸盐D类脆性夹杂的形成；具体步骤如下：1)当钢水中C含量为0.10％～0.70％，P含量≤0.015％，温度＞1630℃时，电炉出钢；2)电炉出钢同时加入增碳剂、铝块、合金、石灰及低钛预熔渣，增碳剂加入方法以每包10kg增碳剂增加0.08％碳含量计算；铝块根据出钢终点C含量加入；加入时间及顺序：出钢20秒加入总量30％铝块→总量60％的增碳剂→合金→剩余铝块→总量40％的增碳剂→石灰及低钛预熔渣；3)放钢后到进LF炉的等待时间内控制好吹氩压力，防止钢水外露吸氮；严格执行吹氩制度，精炼前期和调整成分时采用大的吹氩强度，纯升温和造渣阶段控制好吹氩流量，确保钢水面不外露；4)精炼过程中用碳化硅强化脱氧和脱硫操作，精炼过程不补铝；保证白渣时间≥30分钟，中后期加SiC以保持白渣，微调成分至高碳轴承钢目标值，防止钢水跳C和吸氮；5)保证钢液在VD炉67帕下保持时间≥15分钟；真空后，确保软吹时间≥35分钟，并保证渣面微动不裸露钢液；6)连铸开浇前，加强对中包状况检查，保证塞棒头和中包水口配合严密，开浇不漏钢，确保中包开浇和浇注正常；保证中包烘烤使用效果良好，中包烘烤温度达1100℃以上；开浇前，中间包先充氩，大包氩封好，再开浇，开浇后中包钢液面超过挡渣墙最上孔方加中包覆盖剂，中包覆盖剂覆盖好后，停止中间包充氩；7)浇铸过程中，及时补加中包覆盖剂，严禁出现钢液裸露；保持中间包钢水在高液位浇注；保持结晶器钢液面稳定，保护渣勤加、少加；控制二冷区冷却强度；经连铸得到轴承钢连铸坯。