一种用于制造破碎机偏心轴的锻件钢钢水及其冶炼方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于材料技术领域，具体设及一种用于制造破碎机偏屯、轴的锻件钢钢水及 其冶炼方法。
【背景技术】
[0002] 偏屯、轴通常作为破碎机的主轴，一端装带轮，另一端装飞轮，其主要结构特点是两 轴线平行而不重合使偏屯、机构大为简化。破碎机在作业时，在偏屯、轴旋转的作用下，连杆做 上下往复运动，带动两块推力板也做往复运动，从而推动鄂做左右往返运动，实现破碎和卸 料。破碎机作业时，偏屯、轴承受着巨大的弯扭力，为保证安全稳定高效的运行，要求用于制 造偏屯、轴锻件钢的材质具有高洁净度、高强度、较好的初性和耐磨性。目前所使用的破碎机 偏屯、轴强度、初性及耐磨性偏低，长时间使用易造成偏屯、轴出现裂纹、变形甚至断裂，影响 了破碎机长期安全高效的运转。
[0003] 目前国内已有关于偏屯、轴方面的专利和研究报道，但大多集中在偏屯、轴结构和使 用方面，如佛山市顺德区荣兴锻压设备有限公司申请的专利"一种高速压力机的偏屯、轴结 构"，对偏屯、轴结构优化改进，采用四点固定支承结构，提高了高速压力机冲压精度，确保了 高速压力机运行更平稳、可靠;宁波浩勸工贸有限公司申请的专利"高强度偏屯、轴"，通过使 左偏屯、轴体和右偏屯、轴体的轴屯、线在同一直线上，减小了扭转所消耗的力矩，在一定程度 上防止了偏屯、轴出现裂纹、破损、断裂;上海腾辉锻造有限公司申请的专利"一种适用于破 碎机的高强度偏屯、轴，采用35CrMo合金结构钢锻造而成，具有高强度、低憐、低硫、低非金属 夹杂物等特点，一对侧部偏屯、环状台对称设置，中部偏屯、环状台的两端部分别与一对侧部 偏屯、环状台的内端部连接，运样中部偏屯、环状台及一对侧部偏屯、环状台的受力能够平衡传 递给主轴，防止主轴因受力不平衡而导致变形。目前国内专利和论文检索尚无设及用于制 造破碎机偏屯、轴的锻件钢钢水的冶炼方法的研究报道。
【发明内容】
[0004] 本发明的第一目的在于提供一种用于制造破碎机偏屯、轴的锻件钢钢水;第二目的 在于提供所述的用于制造破碎机偏屯、轴的锻件钢钢水的冶炼方法。
[000引本发明的第一目的是运样实现的，所述的用于制造破碎机偏屯、轴的锻件钢钢水具 有下列重量百分比的化学成分：C 0.40~0.47 wt%、Si 0.25~0.35 wt%、Mn 0.70~ 0.90wt0/0、Nb 0.015~0.025wt0/0、Cr 1.00~1.20wt0/0、Mo 0.20~0.30wt0/0、S< 0.005wt0/0、P< 0.020wt%、0含0.0008wt%、H含0.0 OOlwt%，其余为化及不可避免的不纯物。
[0006]本发明的第二目的是运样实现的，包括W下步骤： A、铁水预处理脱硫:将化学成分C 4.2-4.8wt%、Si 0.40-0.60wt%、Mn 0.30-0.60wt%、 P 0.105-0.130wt%、S含0.025wt%，其余为化及不可避免的不纯物的高炉铁水运至KR法铁水 预处理装置进行脱硫处理，揽拌头插入深度控制为2400-2600mm，按11.0~13.0 kg/t钢的 量，加入常规化0质脱硫剂进行脱硫处理，揽拌时间控制为6分钟;揽拌结束后进行化后渣操 作，保证钢包内铁水面裸露含4/5，化净脱硫渣;预处理后铁水成分控制为:C 4.2-4.8wt%、 Si 0.40-0.60wt%、Mn 0.30-0.60wt%、P 0.105-0.130wt%、S< 0.005wt%，其余为Fe及不可 避免的不纯物； B、 钢水冶炼：将化学成分C 4.2-4.8wt%、Si 0.40-0.60wt%、Mn 0.30-0.60wt%、P 0.105-0.130wt%、S含0.005wt%，其余为化及不可避免的不纯物的A步骤的预处理深脱硫铁 水、化学成分C 0.12-0.20wt%、Si 0.12-0.25 wt%、Mn 0.45-0.65wt%、P 0.025-0.035wt〇/〇、 S 0.020-0.035wt%，其余为化及不可避免的不纯物的优质废钢及化学成分C 3.1-3.4 wt%、 Si 0.35-0.60 wt〇/〇、Mn 0.25-0.50 wt〇/〇、P 0.065-0.080wt〇/〇、S 0.020-0.030wt〇/〇,其余为Fe 及不可避免的不纯物的低憐硫生铁加入LD转炉中，进行常规顶底复合吹炼，分别按35.0~ 40.0 kg/t钢、18.0~22. Okg/t钢、1.5~2. f5kg/t钢的加入量，加入石灰、轻烧白云石、菱儀球造 渣，控制终点碳含量含O.OSwt%，出钢溫度含1655°C;出钢前向钢包底部加入活性石灰和精 炼渣进行渣洗，石灰加入量为:3. Okg/t钢，精炼渣加入量为：1. Okg/t钢;出钢时采用全程底吹 氣工艺，氣气流量控制为20~3(ML/min; C、 脱氧合金化:将B步骤冶炼完毕的钢水出钢，当钢包中的钢水量大于1/4时，按下列脱 氧合金化顺序：娃铁^高碳儘铁^钢铁^妮铁，依次向钢包中加入下列物质：按3.6~ 5.Okg/t钢的量，加入下列质量比的娃铁:Si 73.5wt%，其余为化及不可避免的不纯物;按8.6 ~11.3kg/t钢的量，加入下列质量比的高碳儘铁:Μη 75.4wt%，C 6.7wt%，其余为Fe及不可避 免的不纯物；按17.5~21 . 2kg/t钢的量，加入下列质量比的高碳铭铁：Cr 56.8wt%，C 7.4wt%，其余为化及不可避免的不纯物;按0.22~0.38kg/t钢的量，加入下列质量比的妮铁： Nb 64.5wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物;按1.6~2.2kg/t钢的量，加入下列质量比的增 碳剂:C 92.15wt%，S 0.085wt%，灰份4.15wt%，挥发份 1.64wt%，水份 0.75wt%，其余为不可 避免的不纯物;在钢包钢水量达到4/5时加完上述合金；出钢完毕后，将钢水吊送至LF炉精 炼工序； D、 钢水LF炉精炼:将C步骤出钢完毕钢水吊至LF炉精炼工位接好氣气带，开启氣气采用 10~2(ML/min的小氣量吹氣2分钟，然后下电极采用档位6~8档化渣;通电3分钟后，抬电极 观察炉内化渣情况，之后测溫、取样;若渣况较稀，补加石灰5.0~7. Okg/t钢，然后加入电石 0.5 kg/t钢调渣，控制渣碱度为6.0~7.5;之后将钢水溫度加热至1620~1630°C后进行喂线 处理，喂入具有下列质量比的娃巧线:Si 56.5wt%、Ca 29.5 wt%、其余为化及不可避免的不 纯物，喂线速度为2. Om/s，喂线量为150m;喂线结束采用流量为20~3(ML/min的小氣气量对 钢水进行软吹氣，软吹时间为2分钟，之后加入常规大包钢水覆盖剂，加入量控制为1.0 kg/ t钢，然后将钢水吊至VD炉真空精炼工位； E、 钢水VD炉真空精炼:将D步骤钢水吊至VD真空精炼炉后，接通吹氣管，开启氣气采用 15~25化/min的小氣量吹氣2分钟，之后对钢水定氧定氨，同时测溫取样;取样完毕后，将真 空罐盖车开至工作位，合上真空罐盖，进行抽真空，真空抽至90化时，开始进行保真空脱气 处理，同时进行底吹氣处理，氣气流量控制为40~5(ML/min，在真空度90化条件下钢水脱气 处理时间含20分钟；真空脱气处理完毕后关闭真空主阀，提升罐盖，对钢水取样和定氧定 氨;之后对钢水进行小氣气量软吹氣处理，氣气流量为25~35化/min,软吹氣时间为2分钟； 钢水软吹氣结束后，加入常规大包钢水覆盖剂，加入量控制为1.0 kg/t钢，即获得用于制造 破碎机偏屯、轴的锻件钢钢水，钢水具有下列重量百分比的化学成分:C 0.40~0.47 wt%、Si 0.25~0.35 wt%、Mn 0.70~0.90wt%、Nb 0.015~0.025wt%、Cr 1.00~1.20wt%、Mo 0.20~ 0.30wt〇/〇、S < 0.005wt〇/〇、P < 0.020wt〇/〇、0 < 0.0008wt〇/〇、H < 0.0001wt〇/〇,其余为Fe及不可避免 的不纯物，其工艺力学性能如表1和表2所示： 表1钢水生产的锻件钢夹杂物检验情况
本发明所提供的钢水具有高洁净度及低夹杂物含量，用其生产的偏屯、轴锻件钢具有强 度高、初性好及良好的耐磨耐蚀性，在工作中长期使用不易变形和断裂，确保了破碎机长期 安全高效的运转。
[0007] 本发明在钢中加入化、Nb、Mo微合金元素，提高了钢的强度、塑初性及耐磨性;所生 产的钢水具有高洁净度，即钢中气体含量和夹杂物含量低，氧含量含O.OOOSwt%，氨含量< O.OOOlwt%，非金属夹杂物<0.5级，用其生产的锻件钢具有强度硬度高、塑初性、冲击初性 及耐磨性好等优点，在破碎机长时间工作环境下不易变形和断裂，满足了破碎机长期安全 高效的运转。
【具体实施方式】
[0008] 下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但不W任何方式对本发明加 W限制， 基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
[0009] 本发明所述的用于制造破碎机偏屯、轴的锻件钢钢水具有下列重量百分比的化学 成分：C 0.40~0.47 wt%、Si 0.25~0.35 wt%、Mn 0.70~0.90wt%、Nb 0.015~0.025wt〇/〇、 Cr 1.00~1.20wt%、Mo 0.20~0.30wt%、S < 0.005wt%、P < 0.020wt%、0 < 0.0008wt%、H < O.OOOlwt%，其余为化及不可避免的不纯物。
[0010] 本发明所述的用于制造破碎机偏屯、轴的锻件钢钢水的冶炼方法，包括W下步骤： A、 铁水预处理脱硫:将化学成分C 4.2-4.8wt%、Si 0.40-0.60wt%、Mn 0.30-0.60wt%、 P 0.105-0.130wt%、S含0.025wt%，其余为化及不可避免的不纯物的高炉铁水运至KR法铁水 预处理装置进行脱硫处理，揽拌头插入深度控制为2400-2600mm，按11.0~13.0 kg/t钢的 量，加入常规化0质脱硫剂进行脱硫处理，揽拌时间控制为6分钟;揽拌结束后进行化后渣操 作，保证钢包内铁水面裸露含4/5,化净脱硫渣;预处理后铁水成分控制为:C 4.2-4.8wt%、 Si 0.40-0.60wt%、Mn 0.30-0.60wt%、P 0.105-0.130wt%、S< 0.005wt%，其余为Fe及不可 避免的不纯物； B、 钢水冶炼：将化学成分C 4.2-4.8wt%、Si 0.40-0.60wt%、Mn 0.30-0.60wt%、P ο. 105-0.130wt%、S含ο.005wt%，其余为化及不可避免的不纯物的A步骤的预处理深脱硫铁 水、化学成分C 0.12-0.20wt%、Si 0.12-0.25 wt%、Mn 0.45-0.65wt%、P 0.025-