???? 隨著連續(xù)鑄鋼工藝的廣泛應(yīng)用與發(fā)展,人們對(duì)連續(xù)鑄坯質(zhì)量要求越來越高,對(duì)于軸承鋼而言,它的抗疲勞、抗腐蝕性能要求更高,鋼中夾雜物的含量須滿足表1要求。 由表1可以看出,軸承鋼中的夾雜物的含量要求非常嚴(yán)格,二煉鋼車間通過2-3年的探索與實(shí)踐,軸承鋼中的夾雜物主要與以下工藝有關(guān) 表1 軸承鋼夾雜物的要求(國標(biāo)) 1.吹氬工藝 軟吹的目的及工藝原理 目的:進(jìn)一步去除鋼中的夾雜物、均勻溫度成分,去除有害氣體。 原理:利用氬氣的氣流和鋼液上升過程中,將鋼中夾雜物帶到鋼液表面,讓溶渣吸附夾雜物;夾雜物靠自身的浮力上浮 ,在尺寸上是有限制的,一般小于30um的小夾雜物是需要長時(shí)間的沉淀才能上浮,在生產(chǎn)中是不可取的。通過氬氣氣泡的內(nèi)真空可以保證這類尺寸夾雜物吸附并很快帶到表面。 軟吹時(shí)間與夾雜物的關(guān)系:實(shí)踐證明軟吹時(shí)間太短,不能去除小于30um的夾雜物。一般來講時(shí)間越長鋼中的夾雜物尺寸越小,但軟吹時(shí)間過長,對(duì)于去除夾雜物有利,但對(duì)于鋼液吸氣又帶來不利。 氬氣流量的大小也是影響夾雜物上浮的關(guān)鍵問題: 實(shí)踐得出氬氣流量應(yīng)控制在40—80L/min 為宜,而且以不沖破渣面為原則,如果沖破渣面會(huì)使鋼水裸露造成二次氧化,會(huì)形成大顆粒的夾雜物。如果氬氣太小夾雜物就沒有動(dòng)力碰撞,它就會(huì)彌散在鋼水中就不能充分碰撞長大上浮,不能形成一定體積,(因?yàn)閵A雜物的受力只有:自身張力、浮力、和粘滯力就是和周圍鋼水的摩擦力)要上浮的話必須相互摩擦碰撞長大后,待浮力大于夾雜物與鋼水之間的粘滯力時(shí),才能上浮到鋼水表面被渣子吸附,所以要有合適的氬氣流量才能達(dá)到目的。并且鋼水表面的氬氣蠕動(dòng)圈應(yīng)在100-150mm為宜。 2.控制合適的ALs(酸溶鋁)比值 所謂ALs就是完全溶于鋼水中的AL,鋼中的全AL=ALs+氧化物,由此可以看出如果ALs含量高了相應(yīng)鋼中的氧化物含量就少了。就降低夾雜物而言,VD爐后取樣ALs含量在0.010%-0.015%之間為宜,坯子應(yīng)在≤0.008%為宜。但是它也要有一個(gè)合適的與全鋁的比值才行,下面統(tǒng)計(jì)了2011年11月初二煉鋼車間生產(chǎn)的 軸承鋼各班組ALs的比值,以及夾雜物的含量,實(shí)踐證明ALs的比值應(yīng)控制在0.70%以上為宜。 表2 2011年11月份初精練各班組Gcr15、ALs的比值與夾雜物的含量 由表2可以看出只有乙班ALs比值接近0.70%,它的夾雜物控制比較好。 3. VD爐真空脫氣吹氬攪拌 在VD真空脫氣條件下,吹氬攪拌對(duì)爐渣與鋼液之間的反應(yīng)對(duì) 非金屬夾雜物的 碰撞、長大及上浮的影響更為顯著。實(shí)踐證明,VD保壓時(shí)間≥15分鐘,真空度≤67Pa,攪拌強(qiáng)度的確定原則是:不使鋼包耐材因過度沖刷而剝落污染鋼液,不使?fàn)t渣卷入鋼液中而來不及上浮,所以上VD爐對(duì)于進(jìn)一步去除夾雜物起著至關(guān)重要的作用。以下表格對(duì)比了上VD與 不上VD爐夾雜物含量多少的對(duì)比。 表3 2011年精煉上VD與不上VD夾雜物含量對(duì)比表 由表3可以看出,VD真空攪拌是明顯減少夾雜物含量的重要措施之一。 4.保護(hù)澆注 由表2可以看出連鑄坯的ALs比值要比VD爐后的ALs比值要低,這說明一個(gè)問題,例如:如果VD后的ALs比值是0.75%,也就是說它的夾雜物含量只有0.25,如果你連鑄上拉出的坯子的ALs比值只有0.40%了,夾雜物的含量也就增加到了0.60,由此看出,連鑄操作上出現(xiàn)了問題,把鋼水給污染了。增加了夾雜物的含量。所以說采用全程保護(hù)澆注是至關(guān)重要的,為此車間采取了以下技術(shù)措施: 大包、中間包加浸入式水口,并加石棉碗吹氬,氬氣流量適中,蠕動(dòng)圈為100mm為宜;采用大容量中間包且加擋渣墻,改善了鋼液流動(dòng)狀態(tài),延長鋼水在中間包內(nèi)的停留時(shí)間,使夾雜物易于上浮吸附;中間包液面穩(wěn)定在900mm以上,波動(dòng)不大于100mm,嚴(yán)禁低液面澆注;改變了 加保護(hù)渣的方式,改用勺子加入,加入時(shí)要少、勤、勻。并控制好液渣層厚度,應(yīng)控制在10-15mm之間為宜;定期更換浸入式水口,插入深度在120mm±5mm左右;采用塞棒自動(dòng)控制系統(tǒng),使液面波動(dòng)在3mm左右,減少了卷渣的幾率;采用電磁攪拌技術(shù),鋼水 運(yùn)動(dòng)可清洗凝固殼表層區(qū)的 夾雜物,使夾雜物充分上??;嚴(yán)禁大包下渣,在稱重達(dá)到:大包重量+1噸(注余)重量時(shí)摘掉套管立即關(guān)閉水口,余鋼倒入渣盆中;更換套管時(shí)明確標(biāo)識(shí),精整切除。 通過采取全程保護(hù)的措施,大大降低了鋼中的夾雜物,下表是2011年11月底連鑄班組分析數(shù)據(jù)。 表4 2011年11月底連鑄班組分析數(shù)據(jù)明細(xì)表 由表4可以看出,采取以上措施后,大大提高了ALs的比值,降低了鋼中夾雜物的含量,提高了鑄坯質(zhì)量。 5.耐火材料 冶煉高純凈軸承鋼,全程吹氬攪拌下的高溫摩擦,對(duì)于鋼液直接接觸的鋼包、中間包、浸入式水口和塞棒等所用的耐火材料要求很高,其組成及質(zhì)量會(huì)直接影響鋼水的純凈度,應(yīng)使用耐火度高、抗氧化性強(qiáng)的耐火材料,中間包涂層采用高氧化鎂材料,連鑄水口為含高氧化鋯的材料。 2011年11月上旬與下旬生產(chǎn)的軸承鋼中的夾雜物有了 明顯的減少,二煉鋼在工藝上尤其在連鑄 的全程保護(hù)上下了 功夫,嚴(yán)格控制ALs比值完善吹氬工藝,采用VD真空精煉等等一系列嚴(yán)格的 工藝措施,使我公司的 軸承鋼夾雜物的水平滿足高純凈軸承鋼技術(shù)要求,為本公司產(chǎn)品開發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 參考文獻(xiàn) 【1】王雅貞,張巖,劉術(shù)國.連續(xù)鑄鋼工藝及設(shè)備.北京:冶金工業(yè)出版社,2005 【2】劉嘉禾,關(guān)玉龍.中國金屬學(xué)會(huì).特殊鋼雜志社,2008

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