一種電爐全鐵水冶煉工藝生產(chǎn)高碳鉻軸承鋼的方法
【專利摘要】一種電爐全鐵水冶煉工藝生產(chǎn)高碳鉻軸承鋼的方法，屬于高碳鉻軸承鋼的生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】。工藝流程為電爐全鐵水冶煉→LF-VD精煉→200mm2方坯全保護(hù)澆鑄→鑄坯緩冷→棒材廠加熱爐加熱→控制軋制→軋材緩冷→產(chǎn)品入庫(kù)。解決了高碳鉻軸承鋼電爐生產(chǎn)成本高、周期長(zhǎng)的問題，電爐可以采用100%全鐵水進(jìn)行冶煉，控制合適的爐壁氧槍吹氧強(qiáng)度及底吹氬攪拌，在達(dá)到目標(biāo)溫度和磷含量等指標(biāo)要求下，進(jìn)行高碳含量出鋼，且可以采用偏心底出鋼防止氧化渣進(jìn)入鋼包，出鋼爐渣及鋼水氧化性低，利于提升軸承鋼純凈度，兼具了電爐與轉(zhuǎn)爐的優(yōu)點(diǎn)，降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
【專利說明】一種電爐全鐵水冶煉工藝生產(chǎn)高碳鉻軸承鋼的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高碳鉻軸承鋼的生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是提供了電爐采用全鐵水冶煉工藝生產(chǎn)高碳鉻軸承鋼的方法，適用于傳統(tǒng)電爐通過技術(shù)改造，可進(jìn)行全鐵水冶煉，結(jié)合后續(xù)精煉及連鑄工藝生產(chǎn)高碳鉻軸承鋼鋼種。
【背景技術(shù)】
[0002]高碳鉻軸承鋼主要用于汽車，摩托車，家電，拖拉機(jī)，鐵路車輛，冶金礦山機(jī)械及高速旋轉(zhuǎn)、高負(fù)荷機(jī)械軸承上的鋼球、滾子和套圈。在本發(fā)明之前，國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的軸承鋼生產(chǎn)工藝主要分為兩種:廢鋼一電爐冶煉一LF爐精煉一真空精煉一模鑄或連鑄一軋制；高爐鐵水—轉(zhuǎn)爐冶煉一LF爐精煉一真空精煉一模鑄或連鑄一軋制。采用傳統(tǒng)電爐工藝生產(chǎn)高碳鉻軸承鋼廢鋼價(jià)格高、能耗高、周期長(zhǎng)、冶煉組織難度大，生產(chǎn)成本高；采用轉(zhuǎn)爐工藝生產(chǎn)高碳鉻軸承鋼，終點(diǎn)碳一般難于控制，出鋼爐渣及鋼水氧化性強(qiáng)，鋼材純凈度不理想。
[0003]本發(fā)明通過傳統(tǒng)電爐的技術(shù)改造，可以進(jìn)行全鐵水冶煉生產(chǎn)，降低了生產(chǎn)周期和生產(chǎn)成本，冶煉終點(diǎn)可以采用高拉碳出鋼，且可以采用偏心底出鋼防止氧化渣進(jìn)入鋼包，兼具了電爐與轉(zhuǎn)爐的優(yōu)點(diǎn)，降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。本發(fā)明采用電爐全鐵水冶煉一LF+VD爐精煉生產(chǎn)連鑄坯，可以生產(chǎn)規(guī)格Φ80_以下的軸承鋼，生產(chǎn)成本大大降低，實(shí)物質(zhì)量可以達(dá)到GB/T18254-2002標(biāo)準(zhǔn)要求，氧含量、夾雜物等指標(biāo)控制較好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目 的是提供一種電爐全鐵水冶煉工藝生產(chǎn)高碳鉻軸承鋼的方法，解決了采用電爐工藝生產(chǎn)高碳鉻軸承鋼，周期長(zhǎng)，生產(chǎn)成本高，轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)軸承鋼出鋼爐渣及鋼水氧化性強(qiáng)，鋼材純凈度不理想的問題。
[0005]本發(fā)明的工藝流程為電爐全鐵水冶煉一LF-VD精煉一200mm2方坯全保護(hù)澆鑄一鑄坯緩冷一棒材廠加熱爐加熱一控制軋制一軋材緩冷一產(chǎn)品入庫(kù)。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)關(guān)鍵主要有以下兩點(diǎn):1、解決了高碳鉻軸承鋼電爐生產(chǎn)成本高、周期長(zhǎng)的問題，電爐可以采用100%全鐵水進(jìn)行冶煉；2、全鐵水冶煉可以進(jìn)行高碳含量出鋼，出鋼爐渣及鋼水氧化性低，利于提升軸承鋼純凈度；3、通過電爐一連鑄純凈鋼生產(chǎn)工藝提供了滿足國(guó)標(biāo)的軸承鋼。
[0007]采取的措施是通過對(duì)傳統(tǒng)電爐進(jìn)行技術(shù)改造，電爐采用100%全鐵水進(jìn)行冶煉，控制合適的爐壁氧槍吹氧強(qiáng)度及底吹氬攪拌，在達(dá)到目標(biāo)溫度和磷含量等指標(biāo)要求下，進(jìn)行高碳含量出鋼。出鋼過程采用偏心底出鋼技術(shù)，防止?fàn)t中高氧化性爐渣進(jìn)入鋼包。另一方面，通過LF爐、VD真空處理等純凈鋼冶煉技術(shù)及連鑄保護(hù)澆注，軸承鋼實(shí)物質(zhì)量可以滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0008]本發(fā)明在各環(huán)節(jié)控制的工藝參數(shù)如下:
[0009]1、電爐在裝入制度上，少裝或不裝廢鋼,鐵水裝入量為80%_100% ；
[0010]2、采用高拉碳工藝，終點(diǎn)碳含量在0.40-0.70%,磷含量P < 0.012%，出鋼采用鋁深脫氧，偏心底出鋼；
[0011]3、LF-VD精煉爐高堿度低氧化性渣精煉；堿度R4.0-6.0, TFe ( 1.0, LF爐處理畢進(jìn)行弱吹IS 15-30min ；
[0012]4、連鑄采用全保護(hù)澆注，過熱度控制在30°C以內(nèi)，以拉速0.9-1.2m/min澆注。
[0013]所述的全鐵水冶煉工藝是指:電爐少裝或不裝廢鋼，鐵水裝入量最大可達(dá)到100% ；
[0014]所述的高拉碳工藝是指為減少碳粉加入量及降低鋼材原始氧化性，終點(diǎn)碳含量控制在0.40-0.70%，出鋼采用鋁脫氧，偏心底出鋼；
[0015]所述的高堿度低氧化性渣精煉是指精煉爐渣堿度R為4.0-6.0，TFe < 1.0。
[0016]本發(fā)明一種電爐全鐵水冶煉工藝生產(chǎn)高碳鉻軸承鋼的方法，需進(jìn)行傳統(tǒng)電爐技術(shù)改造，爐壁加裝三支氧槍，以增大電爐供氧強(qiáng)度。
[0017]本發(fā)明一種電爐全鐵水冶煉工藝生產(chǎn)高碳鉻軸承鋼的方法，軋制工藝根據(jù)高線棒材車間設(shè)備條件，控制開軋溫度1050-1100°C，終軋溫度900-950°C。同時(shí)為防止軋材冷卻過快產(chǎn)生熱應(yīng)力，要求冷床采用快移的方式，移動(dòng)到冷剪處分段剪切。
[0018]本發(fā)明一種電爐全鐵水冶煉工藝生產(chǎn)高碳鉻軸承鋼的方法，為釋放軋材中的氫及軋制過程產(chǎn)生的應(yīng)力，預(yù)防白點(diǎn)缺陷產(chǎn)生，需要進(jìn)行軋材緩冷，要求控制剪切溫度在4000C _500°C之間，迅速入緩冷坑緩冷，緩冷時(shí)間24-48h，待軋材溫度降低到室溫后出庫(kù)發(fā)貨。
[0019]采用該工藝生產(chǎn)的高碳鉻軸承鋼鋼種為GCrl5，產(chǎn)品規(guī)格為Φ 20~Φ80πιπι，通過采用全鐵水冶煉工藝，生產(chǎn)成本低，鋼材純凈度高，氧含量可以控制在6-12ppm，碳化物帶狀及碳化物液析平均1.0級(jí)，各項(xiàng)指標(biāo)滿足GB18254-2002的標(biāo)準(zhǔn)要求。
【具體實(shí)施方式】
[0020]首鋼生產(chǎn)高碳鉻軸承鋼的流程為:電爐冶煉一出鋼深脫氧一LF+VD精煉一200mm方坯保護(hù)澆注一鑄坯緩冷一棒材車間加熱爐加熱一控制軋制一軋材緩冷一產(chǎn)品入庫(kù)。
[0021]鐵水S≤0.050%。采用100%全鐵水冶煉，總裝入量65-70噸。電爐采用S1-Mn合金配Mn，不足Si部分用硅鐵補(bǔ)齊，采用高碳鉻鐵配鉻。終點(diǎn)碳含量0.60%，采用鋼芯鋁終脫氧，偏心底出鋼。LF爐采用高堿度低氧化性渣，堿度R4.0-6.0, TFe≤ 1.0, LF爐處理畢進(jìn)行弱吹氬≥ 15min，精煉周期按60分鐘/爐控制。采用全保護(hù)澆注，結(jié)晶器采用電磁攪拌。二冷比水量按0.30L/kg鋼控制。按4流組織澆注，目標(biāo)澆注周期60min/爐。中間包鋼水目標(biāo)過熱度30°C以內(nèi)，拉速按照0.9-1.2m/min控制，目標(biāo)l.0m/min。為促進(jìn)氫的擴(kuò)散，鑄坯高溫吊入緩冷坑緩冷24h以上，入坑溫度600°C。
[0022]為保證軸承鋼鑄坯碳化物充分溶解，加熱爐加熱溫度控制在1200°C，加熱時(shí)間180min,開軋溫度1080 °C，軋后在冷床上快速移動(dòng)，控制剪切溫度在400°C以上，入緩冷罩緩冷，緩冷時(shí)間48h，待軋材溫度降低到室溫后出庫(kù)發(fā)貨。
[0023]采用本發(fā)明生產(chǎn)的高碳鉻軸承鋼各項(xiàng)指標(biāo)滿足GB/T18254-2002標(biāo)準(zhǔn)要求，鋼材純凈度及低倍質(zhì)量良好，達(dá)到了國(guó)內(nèi)同類質(zhì)量水平，結(jié)果見表1:
[0024]表1、實(shí)物質(zhì)量檢驗(yàn)結(jié)果
[0025]
【權(quán)利要求】
1.一種電爐全鐵水冶煉工藝生產(chǎn)高碳鉻軸承鋼的方法，電爐全鐵水冶煉一LF-VD精煉—200mm2方坯全保護(hù)澆鑄一鑄坯緩冷一棒材加熱爐加熱一控制軋制一軋材緩冷一產(chǎn)品入庫(kù)；其特征在于，控制的工藝參數(shù)如下: Cl)電爐在裝入制度上，鐵水裝入量為80%-100% ； (2)采用高拉碳工藝，終點(diǎn)碳含量在0.40-0.70%，磷含量P < 0.012%，出鋼采用鋁深脫氧，偏心底出鋼； (3)LF-VD精煉爐高堿度低氧化性渣精煉；堿度R4.0-6.0, TFe ( 1.0, LF爐處理畢進(jìn)行弱吹氬15-30min ； (4)連鑄采用全保護(hù)澆注，過熱度控制在30°C以內(nèi)，以拉速0.9-1.2m/min澆注； (5)軋制工藝:控制開軋溫度1050-1100°C，終軋溫度900-950°C； (6)軋材緩冷，要求控制剪切溫度在400°C_500°C之間，入緩冷坑緩冷，緩冷時(shí)間24-48h。`
【文檔編號(hào)】B22D11/16GK103849710SQ201410073990
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2014年3月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月1日
【發(fā)明者】張慧峰, 王韶光, 崔京玉, 王立峰, 馬才禮, 畢洪志, 李凱, 王巖, 翟利偉, 鄧素懷, 孫齊松 申請(qǐng)人:首鋼總公司