GCr15轴承钢冶炼工艺优化

GCr15轴承钢冶炼工艺优化

对于钢液来讲，它的纯净性是提升轴承钢连铸坯质量的关键因素之一，而冶炼工艺以及预脱氧剂、终脱氧剂、精炼渣的合理选择及成分组成，会干扰到钢液自身的纯净性以及铸坯品质。文章分析了GCr15轴承钢冶炼以及精炼活动中存在的一些不合理的现象，指出了合理的规划，而且开展了工业性的测试活动，确保了冶炼等的工艺更加的优秀，确保了纯净性得以有效的提升。

标签：轴承钢；纯净度；脱氧剂；工艺优化

作为特殊钢里最为显著的类型，轴承钢铁是最为显著的类型，它的品质决定了设备的精确性和使用时间以及运作的稳定性。在当前的行业之中，轴承有着工业之心的意义，其品质可以体现出行业的冶炼能力。对于轴承钢来讲，它的基础规定是要确保纯净，确保组织均匀，通过分析得知，因为非金属的物质以及其他物质的不均匀性而导致的冶金品质不良现象而导致失效在总的失效中占据的比例大约为百分之六十五。钢铁中的非金属的物质通常是来自于冶炼时期出现的脱氧物质，在液体凝固的时候生成氧化物质，除此之外，钢渣混冲出钢时残留在钢中的渣、连铸过程中钢液对耐火材料的侵蚀以及钢液的二次氧化等，同样会导致杂物。

1 Consteel 电弧炉工艺优化

该项活动会干扰到钢液自身的纯净性，對于入炉的物质和冶炼的措施开展积极的优化设置，从根源之中掌控住其中的有毒物质以及杂物等的比例。

1.1 原料制度

低熔点有色金属元素如As、Sn、Te、Bi、Pb元素的带入，会导致轴承的表层发生软点或是硬度不合理等问题，不论是我们国家亦或是国外的很多条例都对这个内容有着非常严苛的要求。所以，为了降低其中杂物的不利，要掌控好入炉的废弃钢铁的品质，按照精料的理念，降低有色金属的废弃钢的入炉总数。具体方案为适当多配S、P含量低的生铁，每炉配加量为20～30t，同时减少进口废钢配加量，控制每炉配加量15t以下，其余为国产废钢。

1.2 电炉冶炼工艺的优化

初炼炉为Consteel 电弧炉，其关键的任务是及时的供应低磷，而且气温适宜的钢水，降低炉体的压力。在之前的工艺之下，该电炉使用的是大供氧量的设置，同时因为操作层次上的不一致性，导致出钢终点的碳比例降低，不但会干扰到金属和合金的获取率，还能使得钢水里的氧的比例增加，使得炉后脱氧的压力增加，进而使得费用变多。对终点碳的准确控制，可参考图1碳氧平衡曲线所示。

从图1可看出，控制终点w（[C]）0.15%，对于掌控其中的氧的比例很是关

键。在Consteel电弧炉采用EBT技术、炉门碳-氧枪（氧枪氧流量2800m3/h，吨钢喷入量38m3，碳枪喷碳量18kg/min，最大60kg/min）设备条件下，积极配比，确保熔清时w（[C]）>0.50%，在开展冶炼活动的时候，及时地造泡沫渣，而且结合入炉的残钢的总数，及时的调节吹氧的数值，强化对脱碳活动的过程管控力度，确保钢水的品质优秀。

2 合理的使用脱氧材料

2.1 试验材料

对试验所选用批次的硅钡合金取样分析，对应的国标成分要求（GB/T15710-1995）和分析的化学成分如表1所示。

试验用Ba-Si合金粒度设计为10～100mm。另一种脱氧剂是铝铁，为西钢熔炼的产品，其铝质量分数在45%～50%的范围内，表中用Al表示。

2.2 脱氧工艺试验

脱氧试验分为预脱氧和终脱氧，脱氧剂设计方案为Al、Al+Ba-Si合金。作为预脱氧剂Ba-Si合金在Consteel电炉出钢过程中加入钢包中，当其被看成是最终的脱氧物质的时候，是在精炼时期添加的。通过分析具体的活动步骤，对其配比以及使用情况的认真的分析，详情如表2。

结合设置好的脱氧测试规划开展的测验工作，为了比对不一样的时期的氧以及杂物的总数，总的活动分成五次，分别是精炼前、精炼中取一次样和取二次样、精炼结束以及跟踪至成品钢材取样。

3 精炼渣系的优化

在LF精炼中，精炼渣的功效非常多，比如脱氧以及脱硫，而且当其泡沫化之后，能够开展埋弧设置，同时可以保证电弧稳定，最主要的是有提升热效率，吸收杂物等的功效。此类功效的获取是要具有合理成分结构的精炼渣，经由很多的测试可知，精炼渣的碱度、氧化性（FeO+MnO）及Al2O3对钢液的脱硫、脱氧及夹杂的去除有很大的影响。

高碱度渣具有较低的氧势和较高的CaO活度，对于脱硫活动来讲很有利，不过碱度非常高，由于其熔化气温增加，黏度变高，此时导致其流动不畅通，干扰到脱硫以及脱氧等活动的意义。尤其是对轴承钢来讲，其中的CaO活度增加，此时导致点状的物质变多。通过分析得知，合理的碱度为2.0～2.5。在LF还原性精炼过程中，要求精炼渣具有高的还原性，即精炼渣中的FeO+MnO比例尽可能的小，通常规定在0.5%。

4 结束语

4.1 结合精料理念，降低有色金属物质的废钢总数，掌控好吹氧的数值，从根源之中确保洁净性。

4.2 当开展轴承钢相关的冶炼工作之时，选用铝与硅钡合金进行脱氧处理，特别是以硅钡合金进行终脱氧，不但能够确保钢中的氧的比例减小，还能够将其中的点状物质去除。

4.3 当开展精炼活动的时候，低碱度精炼渣和硅钡合金终脱氧工艺的有机结合，不但能巩固建好点状杂物的总数，改变杂质形态，还能够掌控好硫的总数。

参考文献

[1]刘浏.轴承钢产品质量与生产工艺研究[J].河南冶金，2003，11（3）：11.

[2]韦泽洪，郭元奎.高碳铬轴承钢GCr15冶炼工艺探索及质量控制[J].河南冶金，2006，14（9）：88.