[其他]一种高纯度轴承钢炉外精炼方法

说明书

本发明属于高质量钢生产领域。特别适用于常压下生产高纯度轴承钢，也可以用于生产其他高质量钢种。

轴承钢是用来制造轴承滚动体以及轴承内外套的专用材料，由于其工作条件恶劣，对轴承钢的质量要求严格。瑞典SKF公司，为保证质量，长期用酸性法冶炼，对原材料要求极为苛刻，生产效率很低。为了克服以上缺点，瑞典发明了ASEA-SKF桶炉精炼用铝脱氧的碱性钢液，其质量可达到酸性钢的水平。

目前，工业发达国家已基本淘汰了碱性电弧炉常压下冶炼轴承钢的工艺。在我国，由于多数炼钢车间没有真空设备，有三分之二的轴承钢仍采用碱性电弧炉大气下的双渣法冶炼，炉渣碱度（CaO/SiO₂）一般为3～4。用这种工艺生产的轴承钢，氧含量高（30ppm左右），钢中夹杂物的数量多、尺寸大、分布不均匀，且以不易变形的脆性夹杂物-三氧化二铝为主。脆性夹杂物的含量占钢中夹杂物总量的60%以上，其中不变形的点状夹杂物出现率高，尺寸大。轴承材料的疲劳寿命一般比真空下的炉外精炼工艺低50%以上。

国内外都在研究一种常压下生产高纯度轴承钢的炉外精炼方法，例如西德的2406845专利，日本的CAB法。虽然它们都有一定的效果，但它们或只能使钢中夹杂物的形态发生变化，由原来不易变形的三氧化二铝为主的脆性夹杂物，变成塑性夹杂物;或只能在一些非大截面产品上，降低钢中氧的含量，减少夹杂物的数量，改善其分布。其效果不能满足生产高纯度轴承钢的综合性能要求。

本发明的目的在于，提供一种在常压下具有设备简单，操作方便，质量稳定等特点的生产高纯度轴承钢的炉外精炼方法。

本发明所指的在常压下生产高纯度轴承钢的炉外精炼方法是：对经初炼炉冶炼的钢液，熔渣为低碱度（或酸性渣），浇铸前在钢包加盖状态下，包底吹入惰性气体或氮气净化处理。达到降低钢中氢、氧、氮含量，减少夹杂物的数量，改变其形态、性质和分布，以提高材质的疲劳寿命。

本发明所指的常压下生产高纯度轴承钢的炉外精炼方法是指：初炼炉是一座碱性耐火材料炉衬的炼钢炉，铁合金的全部或部分在初炼炉中加入，（亦可在精炼炉-钢包中加入），撇除初炼炉渣，将初炼钢液倒入装有透气砖导入吹气装置的精炼炉-普通钢包，加入预先配制的碱度（CaO/SiO₂）≤2.5，渣量为1.5～3%的精炼渣料，扣上精炼包盖，精炼包盖上有电弧加热装置，进行加热提温，（若初炼炉钢液温度足够，也可不用电弧加热），同时吹入氩气（或氮气）搅拌。供气压力为1～3公斤/厘米²。吹氩（氮）结束前5分钟，加铝（0.5公斤/吨钢）终脱氧，然后浇铸。精炼期可视需要进行成份调整。

将本发明用于18吨碱性电弧炉（作初炼炉）生产高碳轴承钢（达1000炉），获得了显著的效果：

1.气体含量（ppm）：