[发明专利]一种高碳高合金轴承钢大圆坯的生产方法

说明书

本发明提供一种高碳高合金轴承钢大圆坯的生产方法，其包括：采用电炉无渣出钢，出钢后钢包精炼炉精炼快速脱氧造渣，经过真空脱气处理和破空后软吹，得到夹杂物和气体含量较低的高洁净度的钢水；将得到的钢水通过吹氩保护浇入所述中间包，中间包内的钢水液面上方加入碱性低碳覆盖剂；通过整体式浸入水口，将所述中间包内的钢水注入结晶器中，采用结晶器电磁搅拌，再加入结晶器保护渣，每8～10炉变一次渣线，形成中间包内含有钢水的连铸坯壳；控制连铸坯壳的二冷强度，二次冷却区的冷却方式采用气水雾化冷却，将所述中间包内的钢水冷却，得到初步的连铸大圆坯；采用多点连续矫直的方法对所述初步的连铸大圆坯进行矫直，得到连铸大圆坯。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金的技术领域，特别涉及一种高碳高合金轴承钢大圆坯的生产方法。

背景技术

轴承钢是一种合金含量较高、具有良好性能、应用最广泛的特种用钢，常用来制造滚珠、滚柱和轴承套圈。

目前，有很多关于生产轴承钢连铸圆坯的专利文献和专业文献，公开了多种生产轴承钢连铸圆坯的生产工艺。但是，对于大断面轴承钢连铸圆坯来说，往往由于钢水纯净度差、冷却强度及均匀性不合理、工艺参数不合适等因素，容易导致夹杂物、气体含量高、成分和组织的均匀性差、中间裂纹、中心裂纹、中心缩孔、中心偏析等内部质量缺陷等问题，难以满足产品的性能要求。

随着该钢种的连铸圆坯断面的直径不断增大，如图2所示，生产过程及质量控制难度也随之加大，出现了连铸坯翘头问题、钢材缓冷不合适造成铸坯横向断裂问题。

发明内容

本发明的目的在于，为解决对现有的轴承钢大圆坯的生产方法存在上述问题，本发明提供了一种高碳高合金轴承钢大圆坯的生产方法，所述方法用于稳定控制和提高高碳高合金轴承钢大圆坯质量，该方法通过炼钢提供高洁净度钢水，连铸通过设定及优化工艺参数，消除圆坯内部质量问题，通过调整坯头工艺参数解决翘头问题，后续铸坯经过退火解决横向断裂问题。

所述高碳高合金轴承钢大圆坯的生产方法具体包括：

步骤1)采用电炉无渣出钢，出钢后钢包精炼快速脱氧造渣，然后真空脱气处理25-30min，破空后软吹15-30min，得到夹杂物和气体含量较低的高洁净度的钢水；

步骤2)钢包和中间包之间采用大包长水口连接，大包长水口和钢包滑动水口的缝隙处通入氩气，将步骤1)中得到的高洁净度钢水通过吹氩保护浇入所述中间包，氩气的流量控制在4～6Nm³/h，中间包内的钢水液面上方加入碱性低碳覆盖剂，其碱度为1.85～1.95，控制中间包内的钢水的过热度为15～30℃；通过控制低过热度、稳定拉速、合理的比水量，来避免因浇注过热度高而导致钢水凝固时间长，溶质及杂质元素有足够的时间从金属液中析出、扩散和聚集，进而造成严重的宏观偏析。同时实现连铸大圆坯内部的钢水凝固过程的径向自补缩，改善甚至消除连铸大圆坯内部缩孔疏松缺陷。所述中间包内设置稳流器和挡坝，使钢水在所述中间包内获得稳定流场，并且净化钢水。

步骤3)当所述中间包内的钢水的容量达到10-20％时，通过整体式浸入水口，将所述中间包内的钢水注入结晶器中，采用结晶器电磁搅拌，控制结晶器浸入水口插入钢水液面的深度在90-130mm，根据生产节奏，每8～10炉变一次渣线，加入轴承专用的结晶器保护渣，形成中间包内含有钢水的连铸坯壳；通过结晶器的电磁搅拌技术，打碎树枝晶，加速柱状晶向等轴晶过度，扩大等轴晶区，分散凝固两相区溶质元素聚集，减少中心偏析，改善凝固组织，减轻疏松。通过凝固末端轻压下控制，使所述连铸坯壳变形来补偿两相区凝固收缩量，达到连铸坯壳的中心结构致密，以消除中心缩孔、疏松和偏析的作用；另外，采用保护浇注，防止钢水二次氧化，避免连铸大圆坯壳内部的质量缺陷。