[其他]堿性電弧爐冶煉高碳鉻軸承鋼用食鹽精煉工藝

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 85104910
• 申請(qǐng)日: 1985-06-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN85104910B
• 公開(kāi)（公告）日: 1986-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李恢先;劉振東;李伯霖;吳茂清;湯家祥;楊忠華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 本溪鋼鐵公司
• 主分類(lèi)號(hào): C21C5/52
• 分類(lèi)號(hào): C21C5/52;C21C7/04;C21C7/06;C21C7/064
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)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(guó)內(nèi)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(zhì)量，延長(zhǎng)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(shù)，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(tài)均有改善，碳化物平均顆粒度也有改善，綜合機(jī)能接觸疲勞壽命，L₁₀＝9.68×10⁶提高到L₁₀＝23.35×10⁶。鋼材冶金質(zhì)量有較明顯的提高。但由于設(shè)備投資費(fèi)用大，工藝復(fù)雜。真空處理所用耐火材料目前尚未完全過(guò)關(guān)，噴吹技術(shù)所用粉狀材料制備困難。氬氣來(lái)源受到一定的限制等原因，因此，先進(jìn)技術(shù)大面積推廣應(yīng)用受到限制。且產(chǎn)品成本增加。

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

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，在堿性電弧爐內(nèi)加入食鹽。根據(jù)熱力學(xué)計(jì)算，每噸鋼用3-5公斤食鹽處理時(shí)（本發(fā)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(shí)NaCl在爐中有如下化學(xué)反應(yīng)：

2NaCl+CaO+C→2Na+CaCl₂+CO…（1）

△G′＝545.21-223.99T

當(dāng)T＝1873°K

△G′＝-4190790J·mol^-1

該反應(yīng)說(shuō)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(shí)，將會(huì)產(chǎn)生金屬鈉。因?yàn)殁c是一種活潑的金屬元素，增加鋼渣脫氧脫硫效應(yīng)，產(chǎn)生鈉的夾雜物不污染鋼的質(zhì)量，出鋼時(shí)鋼渣混合有利于用爐渣對(duì)鋼液的渣洗作用。

本發(fā)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(dá)到18.2-21.2ppm。（七爐生產(chǎn)數(shù)據(jù)）。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(shù)平均值達(dá)到0.6（微米），接觸疲勞額定壽命L₁₀＝34.86×10⁶。〔TLP推力片試驗(yàn)，接觸應(yīng)力420公斤/mm²〕。達(dá)到真空脫氣鋼水平，而成本遠(yuǎn)低于真空脫氣鋼，并且工藝簡(jiǎn)單。

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

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

表2是精煉鋼材穩(wěn)定性斜率〔b〕;

可以看出，食鹽精煉鋼斜率b數(shù)值最大，這表明鋼的質(zhì)量最穩(wěn)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。

本發(fā)明實(shí)施例如下：堿性電弧爐冶煉鋼程序基本不變，只是在還原期開(kāi)始閉爐門(mén)前加入2-3公斤/噸鋼脫水的民用食鹽或工業(yè)用食鹽;在終脫氧插A1后，出鋼前加入第二批1-2公斤/噸鋼脫水的民用或工業(yè)用食鹽。在出鋼時(shí)預(yù)先將0.5-1.5公斤/噸鋼的食鹽塊放入鋼包或者將上述食鹽塊用機(jī)械方法插入鋼水中，其食鹽塊是用螢石（或炭粉）同食鹽1∶1或者1∶2比例配制并經(jīng)壓力加工制成帶孔圓柱或不帶孔圓柱。

本發(fā)明還適應(yīng)電爐、模具鋼、高工鋼、彈簧鋼、炭結(jié)、合結(jié)鋼等所有電爐鋼質(zhì)量改善。