[发明专利]单嘴精炼炉冶炼高洁净轴承钢精炼工艺

摘要

本发明一种单嘴精炼炉冶炼高洁净轴承钢工艺，主要采用“初炼炉+LF精炼炉+单嘴精炼炉+软搅拌+保护浇注”的工艺路线，通过控制精炼过程炉渣成分、钢液成分、钢液温度及软搅拌等精炼工艺参数，有效降低了钢中氧、氮、氢等杂质元素及夹杂物的含量，本发明的有益效果是，采用本发明工艺生产的轴承钢，氧含量更低，洁净度更高。通过采用“初炼炉出钢+LF精炼”铝沉淀脱氧工艺，有效地去除了钢中的溶解氧，结合“单嘴精炼炉+软搅拌”工艺，为钢中N、H等杂质元素及夹杂物的去除提供良好的动力学条件，减少了由卷渣产生的大颗粒夹杂物，同时降低了钢中铝的烧损，缩短了精炼时间，温降低，提高了精炼效率，氩气消耗低，耐材寿命长。

主权项

1.单嘴精炼炉冶炼高洁净轴承钢精炼工艺，该精炼工艺采用“初炼炉+LF精炼炉+单嘴精炼炉+软搅拌+保护浇注”的工艺路线，通过严格控制精炼过程炉渣成分、钢液成分、钢液温度及软搅拌等精炼工艺参数，有效降低了钢中氧、氮、氢、杂质元素及夹杂物含量，其特征在于，该工艺适用于冶炼GCr15轴承钢，所述初炼炉采用转炉或电弧炉进行冶炼，实现高效的脱磷、脱碳及升温任务，初炼结束时钢液需满足以下出钢要求：出钢条件：ω[C] 0.08 ~0.30 % , 钢液温度1620~1660℃；出钢过程：添加铝进行脱氧，加入量为0.5~2.5 Kg/吨钢；添加含CaO、Al₂O₃、CaF₂等成分的调渣剂，其中CaO 加入量为5~12 Kg/吨钢，Al₂O₃加入量为2~4 Kg/吨钢，CaF₂加入量不大于2 Kg/吨钢；控制出钢下渣量小于2 Kg/吨钢；其中，所述LF精炼炉的工艺为：首先，LF炉精炼开始后10min，炉渣成分达到：ω（CaO）52~60 %、 ω（Al₂O₃）20~35 %、ω（SiO₂）≤10 %、ω（MgO）≤8 %、 ω（CaF₂）≤3 %、ω（FeO）≤0.8 %；其次，LF炉精炼过程吹氩量2~5L/min/吨钢；精炼时间35~60min；最后，LF炉精炼结束：钢中ω[Al]0.02~0.04 %，钢液温度1600~1640 ℃；炉渣成分达到：ω（CaO）52~60 %、 ω（Al₂O₃）20~35 %、ω（SiO₂）≤10 %、ω（MgO）≤8 %、 ω（CaF₂）≤3 %、ω（FeO）≤0.8 %；所述单嘴精炼炉的工艺处理为：（1）真空处理前，流量控制在5‑8L/min/吨钢，将钢包内炉渣表面吹开；（2）浸渍管插入至渣面以下600~700mm；（3）精炼开始5min内，真空室压力降至100Pa以下；（4）过程吹氩量维持在2~5L/min/吨钢；（5）精炼时间为20~35min；（6）精炼结束，钢中铝含量控制在0.010~0.025%，钢液温度控制在1550~1590℃；所述软搅拌的工艺为：单嘴精炼炉处理结束，吹氩流量控制在1~2L/min/吨钢，吹氩时间30~50min，软搅拌结束时钢液温度为1520~1560℃。