1.工藝流程
在生產(chǎn)GCr15軸承鋼采用的工藝流程為“鐵水預處理→120t頂?shù)讖痛缔D(zhuǎn)爐冶煉→LF精煉→RH真空
處理→6流280mm×380mm方坯連鑄”。
1.1轉(zhuǎn)爐冶煉
與其它鋼種冶煉工藝相比,GCr15軸承鋼并未在轉(zhuǎn)爐冶煉工藝作出大調(diào)整,即采用現(xiàn)行的擋渣技
術和增碳法,實際操作中轉(zhuǎn)爐終點碳基本控制在0.03%~0.07%。主要區(qū)別在于:(1) 適當加大轉(zhuǎn)爐造渣量(多加造渣料20kg/t鋼) ,轉(zhuǎn)爐采用流渣操作,以降低轉(zhuǎn)爐終點磷含量;(2) 轉(zhuǎn)爐終點前1min加人高鎂料造渣,稠化終渣減少下渣量,算可減少下渣量2~4kg/t鋼;(3) 轉(zhuǎn)爐采用低拉增碳法冶煉軸承鋼時,終點轉(zhuǎn)爐渣的氧化性指標全鐵(TFe) 幾乎達到了23%以上。為此,采用了出鋼過程中加人含CaC2的脫氧劑對鋼渣進行預脫氧,出鋼后渣中FeO平均降低到4.5%;(4) 轉(zhuǎn)爐出鋼后采用鋁深脫氧方式,控制鋼中[A1]s在0.03%以上,降低鋼中氧活度到5.0×10-5以下;(5) 出鋼后大流量吹氫,利用鋼水的熱容量使鋼包渣熔化。
1.2LF+RH精煉
在轉(zhuǎn)爐冶煉節(jié)奏下,一般LF的純精煉時間不能高于25min,為此采用了鋁丸對鋼渣進行快速脫氧,可使LF平均精煉時間控制在20min內(nèi),實測精煉渣中的FeO可控制在0.5%~1.15%(平均為0.75%) 。為了避免軸承鋼的D類夾雜超標,要求精煉渣堿度必須控制在5.0以下。要求RH在極限真空條件下處理13min以上,實際純處理時間在13~15min。
1.3中間包過熱度
采用6機6流方坯連鑄機共澆鑄98爐(12個包次) ,計1.28萬t軸承鋼,通過嚴格控制轉(zhuǎn)爐出鋼、LF出站等過程溫度,連鑄中間包平均過熱度可控制在25℃左右。圖1是一個澆鑄包次的中間包過熱度控制范圍在15~40℃,平均過熱度(a) 為26.5℃:實測280mm×380mm鑄坯的最大碳偏析度僅為1.08。
2.冶金質(zhì)量
2.1化學成分
GCr15軸承鋼的T[O]控制在0.0005%~0.0012%,平均為0.0008%;[P]和[S]大多數(shù)控制在0.0010%以下。另外,在特有的含殘釩和鈦的鐵水條件下,僅轉(zhuǎn)爐采用“流渣”操作工藝,軸承鋼的[Ti]最低達到了0.0010%,平均也達到了0.0026%的水平。
轉(zhuǎn)爐流程實際控制鎳含量≤0.05%、銅含量≤0.06%,鉬含量≤0.0l%,均達到了GB/T18254-2002標準的要求。
2.2夾雜物
軸承鋼成品夾雜檢驗結果表明,無論細系還是粗系,轉(zhuǎn)爐軸承鋼的A,B,C,D類夾雜的評級結果均滿足標準要求,其中A類評級均≤1.5級,A細比標準還高一個級別;B細≤1.5級,B粗≤0.5級;C類評級全部為0級;;D細為0級,D粗≤1.0級。
2.3碳化物
Φ38~85mm軸承鋼碳化物帶狀≤2.5級,液析≤0.5級,成品材無論碳化物帶狀或液析均得到了比較好的控制,滿足GB/T18254-2002標準的要求。
3.結語
在“鐵水預處理→轉(zhuǎn)爐冶煉→LF精煉→RH真空處理→方坯連鑄”工藝條件下,批量生產(chǎn)GCr15軸承鋼的化學成分控制、潔凈度指標T[O],成品非金屬夾雜和碳化物不均勻性等技術指標,均達到GB/T18254-2002標準的要求。