[其他]堿性電弧爐冶煉高碳鉻軸承鋼用食鹽精煉工藝

在審

• 申請號: 101985000004910
• 申請日: 1985-06-19
• 公開（公告）號: CN85104910B
• 公開（公告）日: 1986-08-27
• 發明（設計）人: 李恢先;劉振東;李伯霖;吳茂清;湯家祥;楊忠華
• 申請（專利權）人: 本溪鋼鐵公司
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種高碳鉻軸承鋼的煉鋼工藝。目的是提高堿性電弧爐冶煉高碳鉻軸承鋼的質量和接觸疲勞壽命。簡化工藝，降低成本，解決各種精煉工藝生產高碳鉻軸承鋼存在的問題。其工藝特征是在原冶煉工藝程序不變的前提下，只在還原書閉爐門前和出鋼前以及鋼包中加入食鹽和食鹽塊，可以使鋼材中氧含量達到１８．２－２１．２ｐｐｍ，夾雜物顆粒細小，硫化物包圍氧化物，碳化物顆粒度達到０．６μ，其額定接觸疲勞壽命可達３４．８６×１０⁶。

本發明涉及一種高碳鉻軸承鋼的煉鋼工藝。

高碳鉻軸承鋼主要是在堿性電弧爐中冶煉的。由于氧含量比較高，夾雜物的顆粒度比較大，而且集中分布，因此鋼的接觸疲勞壽命比較低。如國內四家電爐鋼，平均額定接觸疲勞壽命L₁₀＝9.68×10⁶、為了提高鋼材冶金質量，延長軸承使用壽命，通常采用鋼包精煉爐，真空脫氣處理，噴射冶金技術，鋼包吹氬，電磁攪拌，合成渣處理等工藝，效果較為明顯，如鋼中氧含量一般可由30-60ppm減少到10-25ppm。夾雜物大小及分布狀態均有改善，碳化物平均顆粒度也有改善，綜合機能接觸疲勞壽命，L₁₀＝9.68×10⁶提高到L₁₀＝23.35×10⁶。鋼材冶金質量有較明顯的提高。但由于設備投資費用大，工藝復雜。真空處理所用耐火材料目前尚未完全過關，噴吹技術所用粉狀材料制備困難。氬氣來源受到一定的限制等原因，因此，先進技術大面積推廣應用受到限制。且產品成本增加。

高碳鉻軸承鋼加入食鹽精煉工藝技術，它不僅能提高鋼材質量，而且工藝簡單易行，降低了成本。

本發明是這樣實現的，在堿性電弧爐內加入食鹽。根據熱力學計算，每噸鋼用3-5公斤食鹽處理時（本發明分2-3公斤/噸鋼和1-2公斤/噸鋼兩次加入），NaCl分解形成鈉的蒸汽量占全部處理金屬量的0.0013-0.0021%。同時NaCl在爐中有如下化學反應：

2NaCl+CaO+C→2Na+CaCl₂+CO… （1）

△G′＝545.21-223.99T

當T＝1873°K

△G′＝-4190790 J·mol^-1

該反應說明：在電爐煉鋼還原期，石灰渣用炭粉脫氧的條件下，電爐中加入食鹽時，將會產生金屬鈉。因為鈉是一種活潑的金屬元素，增加鋼渣脫氧脫硫效應，產生鈉的夾雜物不污染鋼的質量，出鋼時鋼渣混合有利于用爐渣對鋼液的渣洗作用。

本發明具有脫除鋼中氣體和夾雜物作用，鋼中氫和氮均趨向減少。鋼中氧含量達到18.2-21.2ppm。（七爐生產數據）。夾雜物成份改變，硫包氧夾雜物增加。鋼的晶粒度和碳化物顆粒度得到改善，碳化物顆粒度算術平均值達到0.6（微米），接觸疲勞額定壽命L₁₀＝34.86×10⁶。〔TLP推力片試驗，接觸應力420公斤/mm²〕。達到真空脫氣鋼水平，而成本遠低于真空脫氣鋼，并且工藝簡單。

表1列出加食鹽工藝和其它各種精煉工藝生產的高碳鉻軸承鋼比常規電爐鋼接觸疲勞額定壽命〔L₁₀〕提高倍數。

可以看出，食鹽精煉鋼接觸疲勞額定壽命L₁₀提高的倍數達到爐外精煉，真空脫氣鋼水平。

表2是精煉鋼材穩定性斜率〔b〕;

可以看出，食鹽精煉鋼斜率b數值最大，這表明鋼的質量最穩定。

食鹽精煉和爐外精煉，真空脫氣鋼接觸疲勞額定壽命L₁₀×10⁶如表3。L10值最高。