专利名称：一种高性能风力发电电机轴用钢锭冶炼工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及冶金领域，具体为一种高性能风力发电机钢锭制备工艺。
背景技术：
在包“十二五”期间，风力发电成为我国优先发展的清洁能源，风电发电设备建设进展较快，风电的核心部件及关键材料的国产化也受到普遍的重视。这种材料在实际应用状态下要承受高动态应力、高的疲劳周期载荷作用，要求具有优良力学性能。合金钢材力学性能优劣主要取决于其纯净度，其中非金属夹杂物的形态和尺寸、参与元素含量等作为纯净度关键指标成为行业技术关注重点。传统脱氧方法采用铝脱氧、高碱度渣真空冶炼技术，钢中夹杂物以氧化物、硫化物、硅酸盐夹杂物、点状不变形夹杂物形态存在，以脆性夹杂物A1203为主。高动态应力的钢，在使用中脆性夹杂物会产生有害的张力场，从而导致疲劳裂纹的产生和扩展，使钢的使用疲劳寿命降低。一般风电发电机机轴采用德国进口 17NiCrMo6材料制成，这是一种具有相当强韧性的材料，可以满足风力发电机高速运转及工作经常变载的要求。但目前市场上这种材料的成本较高，且因为钢锭尺寸较大，若浇注温度和速度控制不当会造成严重的疏松或产生二次缩孔，导致材料质量不稳定，一般较难通过严格探伤测试；另外，为确保满足恶劣的使用条件，要求耐受低温一40°C海水侵蚀，及达到机械性能规范，冶炼的难点主要是如何把硫、磷含量控制在0.003%的高水平成分范围内。在钢铁合金冶炼过程中，在炼钢阶段将原料熔化为钢水，然后；在氧化期过程中，需加入氧化剂(如吹入氧气、或加入铁矿石即氧化铁FeO)以氧化其中的碳、及去除有害的磷等杂质和气体。在通常情况下，需要加入过量的氧化剂，以达到脱碳、脱磷、除去有害杂质和气体(如氢和氮)的目的，因此会形成氧化夹杂物(以FeO为主)。氧化夹杂物对钢质有害，造成所得到的钢铁容易发生热脆等。通`常需要再加入脱氧剂进行脱氧处理，即钢铁冶炼中的还原期。脱氧剂的种类有很多，常用的有硅铁、锰铁、硅锰合金、铝等，以及用作脱氧剂和合金化材料的有铌铁、钒铁、钛铁等。在电弧炉及钢包精炼炉(LF炉)中进行的脱氧处理工艺主要有沉淀脱氧和扩散脱氧。沉淀脱氧:向钢水中直接加入脱氧的合金材料，使之形成氧化物；该氧化物上浮进入钢渣。这种方法脱氧速度快，但是产生的夹杂物较多，且夹杂物混合在钢水中不易上浮于渣中，因此较难去除。一般在沉淀脱氧前会在钢水中加入少量萤石(CaF2，用量一般为钢水量的1%)、石灰(即氧化钙，用量一般为钢水量的2%)等造渣材料制造漂浮在钢水表面的渣中，用于吸附钢水中的夹杂物。扩散脱氧:在钢渣中氧化铁的含量较高，可向钢渣中加入碳粉、硅粉、硅钙粉、铝粉等还原剂，用于还原钢洛，使钢渣中的FeO含量降低，有利于钢水中的氧扩散到钢渣中。沉淀脱氧过程中，常用的脱氧剂材料有锰铁、硅铁、硅锰铁和铝，这几种材料的价格较低。一般情况下，脱氧剂折合为硅、锰和铝元素，与钢水的用量比为0.17% 0.37%、0.3% 0.6%和0.05% 0.10%。现有的工艺中，脱氧剂锰铁、硅铁、硅锰铁和铝分别加入钢水中进行反应；根据对氧亲和力的强弱，加入顺序为锰铁、硅铁、硅锰铁和铝，由于锰与氧的亲和力弱，需要反应较长的时间，因此最先加入；铝较为活泼，反应时间较短。由于钢水的温度一般在1600°C左右，在冶炼过程中分别单独加入上述脱氧剂，就不能形成低熔点、比重轻的液态大颗粒(A1203、SiO2和MnO的熔点分别为2050°C、1713°C和1785°C，高于钢水温度)，这些脱氧产物在钢水中以固体状存在，混合在钢水中，难以上浮以脱离钢水进入钢渣。因此，需要对现有工艺加以改进，使脱氧剂能够形成比重轻、熔点低、颗粒大的脱氧产物，以便脱离钢液上浮于钢渣中，从而使钢液得到净化。由于没有找到良好的脱氧剂材料，其脱氧均采用常规的脱氧剂，如锰铁、硅铁、铝分别单独进行脱氧。这样无法使钢液获得进一步净化，因而难以达到和满足客户对特殊重要产品技术质量的要求。采用现有常规脱氧剂均难全部达到和满足其要求。因此，需要克服上述难题，从而确保国家各重点工程项目对产品的高倍夹杂和探伤高水准的要求。
发明内容
本发明旨在提供一种高性能风力发电电机轴用钢锭冶炼工艺。技术方案为，高性能风力发电电机轴用钢锭冶炼工艺，包括如下步骤:(I)电弧炉底加入小碎矿或氧化铁皮，并加入石灰，再加入低硫磷洁净废钢，通电熔化；并加入Mo和Ni，同 时增加配碳量，使钢水的含碳量达到0.6% 2.0% ；Mo和Ni可以在通电熔化前、通电熔化过程中或形成钢水后加入；所述的小碎矿为含50wt% 70wt%三氧化二铁的铁矿石；优选的，所述低硫磷洁净钢的碳含量< 0.2%，硫和磷的含量< 0.03% ;在电弧炉炉底添加的氧化铁及生石灰与低硫磷洁净钢用量比为20 30公斤/吨和30 40公斤/吨；(2)形成钢水后，吹氧气并向钢水中分3 6次继续加入小碎矿或氧化铁皮，并加入石灰，同时换渣，在1530 1560°C下冶炼氧化进行脱碳脱磷；氧化铁皮或小碎矿的用量与钢水比例为10 20公斤/吨，石灰用量为15 25公斤/吨；(3)脱磷和脱碳后的钢水温度升至1700 1750°C倒入钢包精炼炉内，造渣形成稀薄渣后，加入复合脱氧剂进行预脱氧，复合脱氧剂与钢水用量比为4 5公斤/吨；所述复合脱氧剂为含有娃、猛、招的合金，其中猛的含量为16 20%,娃的含量为8 10%,招的含量为8 10%,均为重量百分比；优选的，用石灰和萤石造洛，与钢水的用量比为10 15公斤/吨和5 8公斤/吨；(4)向钢水中加入Cr和Mn，并在钢渣表面加入粉状脱氧剂，在1600 1650°C下精炼I 1.5小时，同时利用LF炉底吹惰性气体搅拌；所述脱氧剂为AD粉，以及碳粉、硅钙粉或电石中的任意一种或几种；AD粉与钢水的用量比为4 6公斤/吨，碳粉、硅钙粉或电石的总量与钢水的用量比为2 4公斤/吨；(5)向钢水中补充Si，继续冶炼5 10分钟;钢水中，Mn、S1、Cr、Mo、Ni和C的重量百分比含量分别为:Mn0.60% 0.90%, Si0.05% 0.38%, Cr0.80% 1.1%，Mo0.15%
0.25%, Nil.25% 1.5% ；C0.14% 0.20% ；
(6)真空脱气处理，出炉浇注。真空脱气的方法为:迅速将钢水温度升至1680°C以上，然后将钢包移至脱气工位，在真空度为4 67pa的状态下处理20 30分钟；所述的浇注工艺条件为:浇注温度1510 1538°C;浇注速度为:锭身浇注速度1.1 1.4吨/分钟，冒口浇注的时间为锭身浇注时间的2/3 I倍；在浇注前用惰性气体置换模内的空气，并在浇注过程中用惰性气体保护。通过本工艺所得产品化学成分及含量(重量百分比):C0.14% 0.20%, Mn0.60%
0.90%, Si0.05% 0.38%, Cr0.80% 1.1%，Μο0.15% 0.25%, Ni 1.25% 1.5% ；P ^ 0.003%,S ≤ 0.003%, Cu ( 0.3%步骤(3)的复合脱氧剂，优选的，其中锰、硅和铝的重量比为1.9 2.05:0.95
1.05 碳含量< 0.5wt%,硫和磷含量分别< 0.05wt% ;更优选的,所述复合脱氧剂中，猛的含量为18%，硅的含量为9%，铝的含量为9%。上述复合脱氧剂的制备方法包括如下步骤:(A)按锰、硅和铝的配比混合锰铁、硅铁、铝和洁净的低碳钢；所述的锰铁中锰的含量为70% 80%，硅铁中硅的含量为45% 75%，低碳钢的铁含量彡95%，碳含量彡0.2%，硫和憐的含量< 0.05%,均为重量百分比；(B)将步骤(A)混合后的原料熔化后，在1350 1400°C下进行冶炼，冶炼的时间为0.5 I小时，再浇注成型。这种复合脱氧剂用于钢水作预脱氧和进行脱氧，脱氧效果好，而且夹杂物在钢水中的残留很少，使钢水更为纯净。本发明所提供的含硅、锰和铝的复合脱氧剂，进行脱氧后所形成的脱氧产物熔点远低于1270°C，且生成的脱氧产物夹杂物颗粒的粒径大、比重轻，易于上浮于钢渣中，
根据斯托克原理，脱氧产物的上浮速度V计算公式为:V=2/9XgX (P0-P1) / n Xr2其中，P0和P1分别为钢水和脱氧产物的比重(kg/m3)，η为钢水粘度，g为重力加速度9.8m/s2，r为脱氧产物颗粒的半径。由此可见,r对于V的影响最大；在Pd、Pp Π、g均确定为常数的情况下,上浮速度V取决于脱氧物的颗粒半径。上述复合脱氧剂，加入钢水进行脱氧后所形成的脱氧产物熔点远低于1270°C，在钢水中存在的形式为易团聚的液体颗粒，容易上升到钢水表层的浮渣中，而不是悬浮于钢水中的细碎粉末状固体颗粒；脱氧产物夹杂物颗粒的粒径大、比重轻，上浮速度明显加快，易于上浮进入钢渣中，使得钢水得到净化。这种复合脱氧剂不仅脱氧效果好，而且脱氧后形成的夹杂物在钢水中残留显著降低，产品纯净度高，从而满足客户对高质量高标准钢材的要求。通过该复合脱氧剂出来的钢锭，其质量甚至可以与经过电渣重熔的钢锭媲美。本发明冶炼方法，采用电弧炉脱磷、LF精炼脱硫工艺，分两步脱磷、脱硫，与现有技术相比，得到的合金钢纯度高，硫、磷含量均低于0.003%，比现有技术降低十倍，提高了材料的韧性及强度等力学性能。同时减少非金属夹杂物含量，提高产品探伤检测水平，在保证使用性能的前提下减少能耗，降低了成本。产品的屈服强度σ s≥830MPa,抗拉强度σ b为1180 1420MPa，延伸率δ 5超过20%，断面收缩率Ψ超过50%，冲击功Akv超过50J，硬度不超过229ΗΒ。最终锻件通过φ .5mm探伤标准测试。
具体实施例方式实施例1(I)以30吨冶炼量计，先在电弧炉炉底中加入0.5 0.55吨小碎矿(铁矿石，主要成分Fe2O3,含量60wt% 70wt%)和0.7 0.8吨石灰(氧化钙)用于提早造渣，然后投入28.8 29吨低硫磷洁净废钢(其中铁含量> 98wt%，碳含量< 0.2wt%，硫和磷含量分别(0.03wt%)，通电熔化；熔化过程中向钢水中加入51公斤Mo和381公斤Ni ；(2)在配碳量0.6% 1%、同时吹氧条件下，在1540±10°C下氧化冶炼I 1.5小时进行氧化脱碳脱磷；脱碳脱磷期间分3 5次加入0.4 0.45吨小碎矿或氧化铁皮，以及0.45 0.55吨石灰进行造渣，造渣的同时进行流渣换渣；氧化期脱碳量彡0.4% ；(3)将步骤(2)脱磷脱碳后的钢水温度升至1700 1750°C倒入钢包精炼炉(LF炉)内，按10 15kg/吨(钢水)和5 6kg/吨(钢水)的比例，加入石灰和萤石；当稀薄渣形成后，取复合脱氧剂(硅、锰、铝的含量分别为9wt%、18被％和9wt%)，破碎成平均粒径50mm左右的小块，按4kg/吨的比例，加入到钢水中进行预脱氧；(4)向钢水中补充Cr和Mn将其含量调整为0.9%和0.74%，并在钢渣表面分3次，按4 6kg/吨(钢水)的用量，加入AD粉(含有12wt% 15wt%$，其余为Al2O3),按2 4kg/吨的用量加入碳粉、硅钙粉或电石，在1620±10°C下精炼I小时，同时利用LF炉底吹氩气搅拌，以更好地促使夹杂物聚合，使氧化夹杂物更容易上浮于渣中，从而使钢水得到进一步净化提纯；(5)向钢水中补充Si调整其含量为0 .20%,继续冶炼5 10分钟；(6)再迅速将钢水温度升至1680 170(TC，然后将钢包移至脱气工位，进行真空脱气(除气)处理，在真空度为4 67pa的状态下处理20 30分钟，从而使钢水中氢气、氮气等杂质气体脱除，使钢水获得更好的净化提纯；(6)将钢包吊离脱气工位(VD工位)进行浇注，在浇注前用惰性气体如氩气置换模内的空气，浇注过程中用氩气保护浇注，防止浇注过程二次污染和氧化。钢水总量30吨，锭身22吨；浇注温度为1520 1530°C，锭身浇注速度1.3 1.35吨/分钟(时间15 16分钟)；冒口浇注时间为12 15分钟。所得到的20炉成品进行无损探伤检测，按JB/T4730.3-2005的II级标准考核，全
部合格。所得产品化学成分及含量(重量百分比):C0.15%，Mn0.74%，Si0.2%，Cr0.9%，Mo0.17%, Ni 1.27% ；P0.002%，S0.002%，Cu0.058%。其中非金属夹杂物如硫化物(低于 0.5 级)和氧化物(低于0.5级)都远小于1.5级，所得到的钢材有较高的纯净度。力学性能:产品的屈服强度σ s为851MPa，抗拉强度σ b为1238MPa，延伸率δ 5为24.5%，断面收缩率Ψ=63%，冲击功Akv为55 57J，硬度185ΗΒ。从室温到500°C高温的拉升力学性能变化不大，Os不低于200MPa，σ b>400MPao锻后探伤测试未发生废品出现，产品全部合格，全部通过ΦI 探伤测试。步骤(3)中的复合脱氧剂通过以下方法制备: 备料:低碳锰钢54kg (其中锰的含量为80wt%，折合为43.2kg锰，碳含量(0.7wt%)、硅铁30kg (其中硅的含量为72%，折合为21.6kg硅)、铝块22kg (纯度彡98%，折合为21.6kg铝)、洁净的低S.P废钢134kg (铁含量> 95wt%，碳含量< 0.2wt%，硫和磷含量分别彡0.05wt%)，冶炼钢水总量为240kg。将上述原料置于250kg中频炉中，熔化为钢水后，在1380±10°C下继续冶炼0.5 I小时，用铁棒撇去钢水表面浮渣，然后当温度在1380± 10°C时出炉，倒入钢包中，在1330±10°C温度下浇铸成无冒口的小圆锭40kgX6个，即为复合脱氧剂。所得到的复合脱氧剂中，按质量比，锰含量为18%，硅和铝的含量为9%，并且碳含量彡0.5wt%，硫和磷含量分别彡0.05wt%o将这种复合脱氧剂粉碎为粒径Imm的颗粒后在氧气中加热氧化，产物熔点的温度低于 1200°C。对照例I(I)按实施例1的配比，将低硫磷洁净钢Mo、Ni加入电弧炉电炉，通电熔化；(2)配碳量0.6% 1%、同时吹氧条件下，加入0.5 0.55吨小碎矿或氧化铁皮和0.7 0.8吨石灰用于造渣，在1540±10°C下氧化冶炼I 1.5小时脱碳脱磷；(3)将脱磷脱碳后的钢水温度升至1700 1750°C倒入LF炉内，按10 15kg/吨(钢水)和6kg/吨(钢水)的比例，加入氧化钙和萤石；当稀薄渣形成后，取锰铁破碎成50mm左右颗粒(碳含量彡0.7wt%，锰含量80wt%，)按10 10.5kg/吨用量加入钢水，0.5小时后取硅铁(其中硅的含量为72wt%)破碎成50mm左右的颗粒按3.2 3.3kg/吨用量加入钢水中，0.5小时后再按加入0.35 0.37kg/吨用量加入铝粉(纯度98%)；(4)在钢渣表面分3次，按4 6kg/吨(钢水)的用量，加入AD粉(含有12wt% 15被％铝，其余为Al2O3),按2 4kg/吨的用量加入碳粉、硅钙粉或电石，在1620±10°C下精炼I 1.5小时，同时利用LF炉底吹氩气搅拌；(5)脱气的工艺同实施例1的步骤(6);(6)将钢包吊离脱气工位(VD工位)，1640 1660°C下进行浇注。钢水总量30吨，锭身22吨，浇注速度1.5 1.8吨/分钟。所得的20炉成品中，硫磷含量均超过0.01%，无损探伤检测中发现出现疏松裂缝，报废率高，不能全部通过Φ1.5mm探伤测试。通过对锻后的锻件进行金相分析，发现结晶后钢锭中形成条状颗粒的脆性夹杂物主要成分为Al2O3，在锻压加工后形成裂缝。实施例2(I)以30吨冶炼量计，先在电弧炉炉底中加入0.45 0.5吨小碎矿(主要成分Fe2O3)和0.65 0.75吨石灰用于造渣，然后投入28.8 29吨低硫磷洁净钢(其中铁含量彡98wt%，碳含量< 0.2wt%，硫和磷含量分别< 0.03wt%)，通电熔化；熔化过程中向钢水中加入57公斤Mo和378公斤Ni ；(2)在配碳量0.8% 1.2%、吹氧条件下，在1540±10°C下冶炼I 1.5小时氧化脱碳脱磷；在熔化过程中再加入0.6吨氧化铁皮或者小碎矿，脱磷期间换渣5 8次；氧化
期脱碳量彡0.4% ； (3)将步骤(2)脱磷脱碳后的钢水倒入LF炉内，按4kg/吨(钢水)和6kg/吨(钢水)的比例，加入氧化钙和萤石；当稀薄渣形成后，取复合脱氧剂(硅、锰、铝的含量分别为9wt%、18wt%和9wt%),破碎成平均粒径50mm左右的小块,按4.5kg/吨的比例,加入到钢水中进行预脱氧；复合脱氧剂的制备方法同实施例1;(4)向钢水中补充Cr和Mn将其含量调整为0.98%和0.82%，并在钢渣表面分3次，按4 6kg/吨(钢水)的用量，加入AD粉(含有12wt% 15wt%$，其余为A1203)、按2 4kg/吨的用量，加入碳粉、硅钙粉或电石，在1620±10°C下精炼I小时，同时利用LF炉底吹氩气搅拌，以更好地促使夹杂物聚合，使氧化夹杂物更容易上浮于渣中，从而使钢水得到进一步净化提纯；(4)向钢水中加入Si调整其含量为0.12%，继续冶炼5 10分钟；(5)再迅速将钢水温度升至1680 170(TC，然后将钢包移至脱气工位，进行真空脱气(除气)处理，在真空度为4 67pa的状态下处理20 30分钟，从而使钢水中氢气、氮气等杂质气体脱除，使钢水获得更好的净化提纯；(6)将钢包吊离脱气工位(VD工位)进行浇注，在浇注前用惰性气体如氩气置换模内的空气，浇注过程中用氩气保护浇注，防止浇注过程二次污染和氧化。钢水总量30吨，锭身21吨；浇注温度为1520 1530°C，锭身浇注时间为16 17分钟(速度1.2 1.3吨/分钟)；冒口浇注时间为12 15分钟。所得到的20炉成品进行无损探伤检测，按JB/T4730.3-2005的II级标准考核，全
部合格。所得产品化学成分·及含量(重量百分比):C0.14%，Mn0.82%，Si0.12%，Cr0.98%，Mo0.19%, Ni 1.26% ；P0.002%，S0.002%，Cu0.058%。其中非金属夹杂物如硫化物(低于 0.5 级)和氧化物(低于0.5级)都远小于1.5级，所得到的钢材有较高的纯净度。力学性能:产品的屈服强度σ s为852MPa，抗拉强度σ b为1231MPa，延伸率δ 5为23.5%，断面收缩率Ψ =61%，冲击功Akv为55 57J，硬度187ΗΒ。从室温到500°C高温的拉升力学性能变化不大，Os不低于200MPa，σ b>400MPao锻后探伤测试未发生废品出现，产品全部合格，全部通过φ 1.5mm探伤测试。对照例2(I)按实施例2的配比准备低硫磷洁净废钢和Mo、Ni原料，通电熔化；(2)配碳量0.8% 1.2%、同时吹氧条件下，加入0.45 0.5吨小碎矿或氧化铁皮和0.65 0.75吨石灰用于造渣，在1540±10°C下氧化冶炼I 1.5小时脱碳脱磷；氧化
期脱碳量彡0.4% ；(3)将脱磷脱碳后的钢水温度升至1700 1750°C倒入LF炉内，按10 15kg/吨(钢水)和6kg/吨(钢水)的比例，加入氧化钙和萤石；当稀薄渣形成后，取锰铁破碎成50mm左右颗粒(碳含量彡0.7wt%，锰含量80wt%，)按11 11.5kg/吨用量加入钢水，0.5小时后取硅铁(其中硅的含量为72wt%)破碎成50mm左右的颗粒按2 2.1kg/吨用量加入钢水中，
0.5小时后再按加入0.4 0.42kg/吨用量加入铝粉(纯度98%)；(4)在钢渣表面分3次，按4 6kg/吨(钢水)的用量，加入AD粉(含有12wt% 15被％铝，其余为Al2O3),按2 4kg/吨的用量加入碳粉、硅钙粉或电石，在1620±10°C下精炼I 1.5小时，同时利用LF炉底吹氩气搅拌；(5)脱气的工艺同实施例1的步骤(6);(6)将钢包吊离脱气工位(VD工位)，1640 1650°C下进行浇注。钢水总量30吨，锭身22吨，浇注速度1.5 1.8吨/分钟。
所得20炉成品中，硫磷含量均超过0.01%，无损探伤检测中发现出现裂缝，报废率高，不能全部通过φ -5mm探伤测试。通过对锻后的锻件进行金相分析，发现结晶后钢锭中形成条状颗粒的脆性夹杂物 主要成分为Al2O3，在锻压加工后形成裂缝。
权利要求
1.一种高性能风力发电电机轴用钢锭冶炼工艺，其特征在于，包括如下步骤: (1)在电弧炉底加入小碎矿或氧化铁皮，并加入石灰，再加入低硫磷洁净废钢，通电熔化；并加入Mo和Ni，同时增加配碳量，使钢水的含碳量达到0.6% 2.0% ； 所述的小碎矿为含50wt% 70wt%三氧化二铁的铁矿石； (2)形成钢水后，吹氧气并向钢水中分3 6次继续加入小碎矿或氧化铁皮，并加入石灰，同时换渣，在1530 1560°C下冶炼氧化进行脱碳脱磷； (3)脱磷和脱碳后的钢水温度升至1700 1750°C倒入钢包精炼炉内，造渣形成稀薄渣后，加入复合脱氧剂进行预脱氧，复合脱氧剂与钢水用量比为4 5公斤/吨； (4)向钢水中加入Cr和Mn，并在钢渣表面加入脱氧剂，在1600 1650°C下精炼I 1.5小时，同时利用LF炉底吹惰性气体搅拌； (5)向钢水中加入Si，继续冶炼5 10分钟;调整后的钢水中，Mn、S1、Cr、Mo和Ni的重量百分比含量分别为:Mn0.60% 0.90%, Si0.05% 0.38%, Cr0.80% 1.1%，Μο0.15% 0.25%, Nil.25% 1.5% ； (6)真空脱气处理，吊包浇注； 步骤(3)所述复合脱氧剂为含有硅、锰、铝的合金，其中锰的含量为16 20%，硅的含量为8 10%，铝的含量为8 10%，均为重量百分比；其中硫和磷的重量百分比量均不超过0.05%。
2.权利要求1所述高性能风力发电电机轴用钢锭冶炼工艺，其特征在于，步骤(3)所述复合脱氧剂中锰的含量为18%，硅的含量为9%，铝的含量为9%。
3.权利要求1或2所述高性能风力发电电机轴用钢锭冶炼工艺，其特征在于，所述复合脱氧剂的制备方法包括如下步骤: (A)按锰、硅和铝的配比混合锰铁、硅铁、铝粉和低碳钢； (B)将步骤(A)混合后的原料熔化在1350 1400°C下混合冶炼，再浇注成型； 所述的锰铁中锰的含量为70% 80%，硅铁中硅的含量为45% 75%，均为重量百分比，所述低碳钢的铁含量彡95%，碳含量< 0.2%，硫和磷的含量< 0.05%。
4.权利要求1所述高性能风力发电电机轴用钢锭制备工艺，其特征在于，步骤(I)所述的低硫磷洁净钢中，铁含量> 98wt%，碳含量< 0.2wt%，硫和磷含量分别< 0.05wt%o
5.权利要求1所述高性能风力发电电机轴用钢锭冶炼工艺，其特征在于，步骤(I)中，在电弧炉炉底添加的氧化铁皮或小碎矿与低硫磷洁净废钢用量比为15 20公斤/吨，石灰的用量为20 30公斤/吨；步骤( 2)中，氧化铁皮或小碎矿三氧化二铁的用量与钢水比例为10 20公斤/吨，石灰用量为15 25公斤/吨。
6.权利要求1所述高性能风力发电电机轴用钢锭冶炼工艺，，其特征在于，步骤(6)所述真空脱气的方法为:迅速将钢水温度升至1680°C以上，然后将钢包移至脱气工位，在真空度为4 67pa的状态下处理20 30分钟。
7.权利要求1所述高性能风力发电电机轴用钢锭冶炼工艺，，其特征在于，步骤(6)所述的浇注工艺条件为:浇注温度1510 1538°C ;浇注速度为:锭身浇注速度1.1 1.4吨/分钟，冒口浇注的时间为锭身浇注时间的2/3 I倍；在浇注前用惰性气体置换模内的空气，并在浇注过程中用惰性气体保护。
8.权利要求1所述高性能风力发电电机轴用钢锭冶炼工艺，，其特征在于，步骤(4)所述脱氧剂为AD粉，以及碳粉、硅钙粉或电石中的任意一种或几种；AD粉与钢水的用量比为4 6公斤/吨，碳粉、硅钙粉或电石与钢水的用量比为2 4公斤/吨。
9.权利要求1所述高性能风力发电电机轴用钢锭冶炼工艺，，其特征在于，步骤(5)用石灰和萤石造渣 ，与钢水的用量比为10 15公斤/吨和5 8公斤/吨。
全文摘要
本发明涉及冶金领域，公开了一种高性能风力发电机钢锭制备工艺。采用电弧炉脱磷、LF精炼脱硫工艺，分两步脱磷、脱硫，与现有技术相比，得到的合金钢纯度高，硫、磷含量均低于0.003%，比现有技术降低十倍，提高了材料的韧性及强度等力学性能。同时减少非金属夹杂物含量，提高产品探伤检测水平，在保证使用性能的前提下减少能耗，降低了成本。
文档编号C21C7/04GK103243195SQ20131014751
公开日2013年8月14日 申请日期2013年4月25日 优先权日2013年4月25日
发明者金雪荣 申请人:浙江大江合金钢钢管有限公司