90tLF((VD)精炼工艺对GCr15轴承钢氧含量的影响
2009-10-15 摘 要：北满特钢用90tEBT电弧炉2LF(VD)2240mm×240mm方坯连铸生产GCr15轴承钢。GCr15轴承钢钢包精炼时采用碱度为4.46的高碱度渣系，用含32.8%Al的脱氧剂，并进行25minVD真空处理，保持[Als]≤0.030%，统计结果表明GCr15轴承钢的氧含量≤8×10－6。
1 电弧炉2连铸机设备和工艺
北满特钢北兴公司2004年采用90tEBT电弧炉2LF(VD)－240mm×240mm方坯连铸工艺生产轴承钢共计15万t，占全国特钢企业轴承钢总量的9%，目前轴承钢氧含量平均在7.71×10-6。
电弧炉与连铸机的主要技术参数见表1、2。
1 电弧炉2连铸机设备和工艺
北满特钢北兴公司2004年采用90tEBT电弧炉2LF(VD)－240mm×240mm方坯连铸工艺生产轴承钢共计15万t，占全国特钢企业轴承钢总量的9%，目前轴承钢氧含量平均在7.71×10-6。
电弧炉与连铸机的主要技术参数见表1、2。
表1 90tACEBT电弧炉主要技术参数
表2 连铸机主要技术参数
表2 连铸机主要技术参数
北兴特钢冶炼工艺中采用合成渣补造渣系，合成渣(CaO51%～53%,Al2O347%)加入量为3kg/t。炉后再补充CaO保证渣量在10kg/t，形成的渣系具有熔点低、成渣快及吸附夹杂物能力强的特点。渣系成分见表3。
表3 GCr15轴承钢精炼渣系成分/%
试验和钢渣友试验，钢渣友的作用是代替铝粉、铝粒进行脱氧，钢渣友的主要成分如表4。
表4 脱氧剂钢渣友的成分/%
电弧炉出钢仍按一次性加铝工艺进行沉淀脱氧,出钢加入渣料:石灰1000kg,合成渣300kg。
精炼到位加入45～60kg钢渣友,取样后加入30kg钢渣友"成分调整后每隔5～15min加入15kg钢渣友,从现场看加入钢渣友渣发泡性能大大增加,渣较快变白,试验分3阶段进行,第1、2阶段只限白班进行,结果无异常后再连续试验35炉,整个试验生产了50炉,共10t钢渣友。其检验结果如表5。期间分析了3炉轴承钢的Ti含量,分别为25×10-6、20×10-6、32×10-6。。
表5 钢渣友与铝碳粉脱氧效果对比
2 真空处理和吹氩工艺
北兴特钢在真空处理时采用真空度67Pa以下保持10～15min的精炼工艺。实行入VD前倒渣操作,保证倒渣在400kg左右。统计结果表明倒渣较不倒渣氧含量平均降低0.15×10-6。
VD处理时间为25min,能够满足生产需要并保证氧含量在8×10-6以下。
平均氩气流量在80L/min;在加合金或增碳时,氩气流量为100L/min;抽真空时氩气流量为70L/min;真空保持时氩气流量60L/min;真空完毕软吹过程中氩气流量为50L/min。
3 精炼时间和[Als]对氧含量的影响
北兴特钢精炼炉变压器功率为18MVA,现有渣系配比量及成分Z适宜的精炼处理时间为45～55min。2004年11月和12月统计的精炼时间和氧含量关系如表6。
北兴特钢在真空处理时采用真空度67Pa以下保持10～15min的精炼工艺。实行入VD前倒渣操作,保证倒渣在400kg左右。统计结果表明倒渣较不倒渣氧含量平均降低0.15×10-6。
VD处理时间为25min,能够满足生产需要并保证氧含量在8×10-6以下。
平均氩气流量在80L/min;在加合金或增碳时,氩气流量为100L/min;抽真空时氩气流量为70L/min;真空保持时氩气流量60L/min;真空完毕软吹过程中氩气流量为50L/min。
3 精炼时间和[Als]对氧含量的影响
北兴特钢精炼炉变压器功率为18MVA,现有渣系配比量及成分Z适宜的精炼处理时间为45～55min。2004年11月和12月统计的精炼时间和氧含量关系如表6。
表6 LF精炼时间与GCr15轴承钢中氧含量的关系
从脱氧反应及其平衡常数可见,在一定的温度下,[Al]的提高有利于[O]的降低,用铝作为终脱氧剂,[Als]达0.030%～0.050%时,钢液中的氧几乎全部变为Al2O3,因此必须保证一定的[Als]量。现采用一次性加铝工艺,实验表明[Als]在<0.0050%时,[O]很高,Z合适的范围为0.010%～0.026%,太高易造成连铸水口堵塞并增加成本。表7是2004年两个月的[Als]与氧含量的关系"
表7 [Als]含量与GCr15轴承钢中氧含量的关系
4 结论
通过对精炼渣成分、真空度、真空保持时间、钢中[Als]含量!精炼处理时间及脱氧度等的有效控制,使轴承钢平均氧含量达到7.50×10-6。
