[其他]一種高純度軸承鋼爐外精煉方法

在審

• 申請號: 101986000007281
• 申請日: 1986-10-22
• 公開（公告）號: CN86107281B
• 公開（公告）日: 1988-03-23
• 發明（設計）人: 王昌生;劉德金;李永恩;皇甫慶茹;何俊
• 申請（專利權）人: 大冶鋼廠
• 代理公司: 湖北省專利事務所
• 代理人: 趙存忠

一種爐外精煉方法，特別適用于常壓下生產高純度軸承鋼。本發明將鋼液溫度、熔渣堿度的控制和氣體凈化鋼液工藝有機地結合在鋼包加蓋狀態下，操作簡便，能夠在常壓下穩定地生產出氧含量≤２０ｐｐｍ的高純度的軸承鋼。高碳軸承鋼質量可全部滿足ＹＪＺ－８４標準的要求，達到了國內外單一的爐外精煉鋼的水平。

本發明屬于高質量鋼生產領域。特別適用于常壓下生產高純度軸承鋼，也可以用于生產其他高質量鋼種。

軸承鋼是用來制造軸承滾動體以及軸承內外套的專用材料，由于其工作條件惡劣，對軸承鋼的質量要求嚴格。瑞典SKF公司，為保證質量，長期用酸性法冶煉，對原材料要求極為苛刻，生產效率很低。為了克服以上缺點，瑞典發明了ASEA-SKF桶爐精煉用鋁脫氧的堿性鋼液，其質量可達到酸性鋼的水平。

目前，工業發達國家已基本淘汰了堿性電弧爐常壓下冶煉軸承鋼的工藝。在我國，由于多數煉鋼車間沒有真空設備，有三分之二的軸承鋼仍采用堿性電弧爐大氣下的雙渣法冶煉，爐渣堿度（CaO/SiO₂）一般為3～4。用這種工藝生產的軸承鋼，氧含量高（30ppm左右），鋼中夾雜物的數量多、尺寸大、分布不均勻，且以不易變形的脆性夾雜物-三氧化二鋁為主。脆性夾雜物的含量占鋼中夾雜物總量的60%以上，其中不變形的點狀夾雜物出現率高，尺寸大。軸承材料的疲勞壽命一般比真空下的爐外精煉工藝低50%以上。

國內外都在研究一種常壓下生產高純度軸承鋼的爐外精煉方法，例如西德的2406845專利，日本的CAB法。雖然它們都有一定的效果，但它們或只能使鋼中夾雜物的形態發生變化，由原來不易變形的三氧化二鋁為主的脆性夾雜物，變成塑性夾雜物;或只能在一些非大截面產品上，降低鋼中氧的含量，減少夾雜物的數量，改善其分布。其效果不能滿足生產高純度軸承鋼的綜合性能要求。

本發明的目的在于，提供一種在常壓下具有設備簡單，操作方便，質量穩定等特點的生產高純度軸承鋼的爐外精煉方法。

本發明所指的在常壓下生產高純度軸承鋼的爐外精煉方法是：對經初煉爐冶煉的鋼液，熔渣為低堿度（或酸性渣），澆鑄前在鋼包加蓋狀態下，包底吹入惰性氣體或氮氣凈化處理。達到降低鋼中氫、氧、氮含量，減少夾雜物的數量，改變其形態、性質和分布，以提高材質的疲勞壽命。

本發明所指的常壓下生產高純度軸承鋼的爐外精煉方法是指：初煉爐是一座堿性耐火材料爐襯的煉鋼爐，鐵合金的全部或部分在初煉爐中加入，（亦可在精煉爐-鋼包中加入），撇除初煉爐渣，將初煉鋼液倒入裝有透氣磚導入吹氣裝置的精煉爐-普通鋼包，加入預先配制的堿度（CaO/SiO₂）≤2.5，渣量為1.5～3%的精煉渣料，扣上精煉包蓋，精煉包蓋上有電弧加熱裝置，進行加熱提溫，（若初煉爐鋼液溫度足夠，也可不用電弧加熱），同時吹入氬氣（或氮氣）攪拌。供氣壓力為1～3公斤/厘米²。吹氬（氮）結束前5分鐘，加鋁（0.5公斤/噸鋼）終脫氧，然后澆鑄。精煉期可視需要進行成份調整。

將本發明用于18噸堿性電弧爐（作初煉爐）生產高碳軸承鋼（達1000爐），獲得了顯著的效果：

1.氣體含量（ppm）：