攀鋼GCr15軸承鋼冶煉工藝與冶金質(zhì)量,了解下
攀鋼GCr15軸承鋼冶煉工藝與冶金質(zhì)量
1. 工藝流程
攀鋼生產(chǎn)GCr15軸承鋼采用的工藝流程為“鐵水預(yù)處理→120t頂?shù)讖?fù)吹轉(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,攀鋼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(shù)和增碳法,實(shí)際操作中轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳基本控制在0.03%~0.07%。主要區(qū)別在于:(1)適當(dāng)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(diǎn)磷含量;(2)轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)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(shí),終點(diǎn)轉(zhuǎn)爐渣的氧化性指標(biāo)全鐵(TFe)幾乎達(dá)到了23%以上。為此,采用了出鋼過(guò)程中加人含CaC2的脫氧劑對(duì)鋼渣進(jìn)行預(yù)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。
1.2 LF+RH精煉
在轉(zhuǎn)爐冶煉節(jié)奏下,一般LF的純精煉時(shí)間不能高于25min,為此采用了鋁丸對(duì)鋼渣進(jìn)行快速脫氧,可使LF平均精煉時(shí)間控制在20min內(nèi),實(shí)測(cè)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(biāo),要求精煉渣堿度必須控制在5.0以下,實(shí)際生產(chǎn)控制見(jiàn)表1。要求RH在極限真空條件下處理13min以上,實(shí)際純處理時(shí)間在13~15min。
1.3 中間包過(guò)熱度
攀鋼采用6機(jī)6流方坯連鑄機(jī)共澆鑄98爐(12個(gè)包次),計(jì)1.28萬(wàn)t軸承鋼,通過(guò)嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)爐出鋼、LF出站等過(guò)程溫度,連鑄中間包平均過(guò)熱度可控制在25℃左右。圖1是一個(gè)澆鑄包次的中間包過(guò)熱度控制范圍在15~40℃,平均過(guò)熱度(a)為26.5℃:實(shí)測(cè)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(xué)成分
表2是有害元素的控制情況,由表2可見(jiàn),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,在攀鋼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(dá)到了0.0010%,平均也達(dá)到了0.0026%的水平。
轉(zhuǎn)爐流程實(shí)際控制鎳含量≤0.05%、銅含量≤0.06% ,鉬含量≤0.0l%,均達(dá)到了GB/T18254-2002標(biāo)準(zhǔn)的要求。
2.2 夾雜物
軸承鋼成品夾雜檢驗(yàn)結(jié)果表明,無(wú)論細(xì)系還是粗系,轉(zhuǎn)爐軸承鋼的A,B,C,D類夾雜的評(píng)級(jí)結(jié)果均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,其中A類評(píng)級(jí)均≤1.5級(jí),A細(xì)比標(biāo)準(zhǔn)還高一個(gè)級(jí)別;B細(xì)≤1.5級(jí),B粗≤0.5級(jí);C類評(píng)級(jí)全部為0級(jí);;D細(xì)為0級(jí),D粗≤1.0級(jí)。
2.3 碳化物
Φ38~85mm軸承鋼碳化物帶狀≤2.5級(jí),液析≤0.5級(jí),成品材無(wú)論碳化物帶狀或液析均得到了較好的控制,滿足GB/T18254-2002標(biāo)準(zhǔn)的要求。
3. 結(jié)語(yǔ)
攀鋼在“鐵水預(yù)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(xué)成分控制、潔凈度指標(biāo)T[O],成品非金屬夾雜和碳化物不均勻性等技術(shù)指標(biāo),均達(dá)到GB/T18254-2002標(biāo)準(zhǔn)的要求。
1. 工藝流程
攀鋼生產(chǎn)GCr15軸承鋼采用的工藝流程為“鐵水預(yù)處理→120t頂?shù)讖?fù)吹轉(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,攀鋼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(shù)和增碳法,實(shí)際操作中轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳基本控制在0.03%~0.07%。主要區(qū)別在于:(1)適當(dāng)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(diǎn)磷含量;(2)轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)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(shí),終點(diǎn)轉(zhuǎn)爐渣的氧化性指標(biāo)全鐵(TFe)幾乎達(dá)到了23%以上。為此,采用了出鋼過(guò)程中加人含CaC2的脫氧劑對(duì)鋼渣進(jìn)行預(yù)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。
1.2 LF+RH精煉
在轉(zhuǎn)爐冶煉節(jié)奏下,一般LF的純精煉時(shí)間不能高于25min,為此采用了鋁丸對(duì)鋼渣進(jìn)行快速脫氧,可使LF平均精煉時(shí)間控制在20min內(nèi),實(shí)測(cè)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(biāo),要求精煉渣堿度必須控制在5.0以下,實(shí)際生產(chǎn)控制見(jiàn)表1。要求RH在極限真空條件下處理13min以上,實(shí)際純處理時(shí)間在13~15min。
1.3 中間包過(guò)熱度
攀鋼采用6機(jī)6流方坯連鑄機(jī)共澆鑄98爐(12個(gè)包次),計(jì)1.28萬(wàn)t軸承鋼,通過(guò)嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)爐出鋼、LF出站等過(guò)程溫度,連鑄中間包平均過(guò)熱度可控制在25℃左右。圖1是一個(gè)澆鑄包次的中間包過(guò)熱度控制范圍在15~40℃,平均過(guò)熱度(a)為26.5℃:實(shí)測(cè)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(xué)成分
表2是有害元素的控制情況,由表2可見(jiàn),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,在攀鋼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(dá)到了0.0010%,平均也達(dá)到了0.0026%的水平。
轉(zhuǎn)爐流程實(shí)際控制鎳含量≤0.05%、銅含量≤0.06% ,鉬含量≤0.0l%,均達(dá)到了GB/T18254-2002標(biāo)準(zhǔn)的要求。
2.2 夾雜物
軸承鋼成品夾雜檢驗(yàn)結(jié)果表明,無(wú)論細(xì)系還是粗系,轉(zhuǎn)爐軸承鋼的A,B,C,D類夾雜的評(píng)級(jí)結(jié)果均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,其中A類評(píng)級(jí)均≤1.5級(jí),A細(xì)比標(biāo)準(zhǔn)還高一個(gè)級(jí)別;B細(xì)≤1.5級(jí),B粗≤0.5級(jí);C類評(píng)級(jí)全部為0級(jí);;D細(xì)為0級(jí),D粗≤1.0級(jí)。
2.3 碳化物
Φ38~85mm軸承鋼碳化物帶狀≤2.5級(jí),液析≤0.5級(jí),成品材無(wú)論碳化物帶狀或液析均得到了較好的控制,滿足GB/T18254-2002標(biāo)準(zhǔn)的要求。
3. 結(jié)語(yǔ)
攀鋼在“鐵水預(yù)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(xué)成分控制、潔凈度指標(biāo)T[O],成品非金屬夾雜和碳化物不均勻性等技術(shù)指標(biāo),均達(dá)到GB/T18254-2002標(biāo)準(zhǔn)的要求。
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