一种用于生产轴承钢的钢水的精炼方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于生产轴承钢的钢水的精炼方法，该方法包括：将转炉内的钢水进行出钢合金化及出钢渣洗、LF炉精炼和RH真空处理，其中，所述合金化过程使得完成出钢合金化后钢包内的钢水中Als的含量为0.04-0.09重量%，在出钢渣洗和LF炉精炼过程中，向钢水中加入高钙含量精炼渣和含铝精炼渣以调整钢包顶渣的组成。采用本发明的方法生产的钢水的T[O]≤8×10-6和各类夹杂评级均≤1.0级。在本发明的钢水的精炼方法中，在LF炉精炼过程中无需加入特殊合金，从而达到了降低成本的目的。
【专利说明】一种用于生产轴承钢的钢水的精炼方法 【技术领域】
[〇〇〇1] 本发明涉及一种用于生产轴承钢的钢水的精炼方法。 【背景技术】
[0002] 轴承钢广泛应用于各行业，需求量较大。但其性能要求T[0]控制在12ΧΚΓ6以 内，夹杂物评级要求也较高。
[0003] 资料显示，国内有少量厂家采用LF精炼-RH真空处理-连铸的工艺流程生产轴承 钢，如专利CN1208772公开了一种轴承钢的精炼方法，制造步骤为将钢水依次进行电炉冶 炼、钢包炉精炼、真空炉脱气和钢液浇铸成钢锭等步骤处理，其特征是：在钢包炉中采用硅 钡或硅铝钡合金对轴承钢进行脱氧和夹杂变性处理；该发明专利采用钡处理达到夹杂物改 性的目的；专利CN1369568公开了一种用于冶金行业的超纯高碳铬轴承钢的冶炼方法，该 专利通过加入含硅20-30kg/吨钢的特殊合金进行精炼，以满足钢的质量要求；
[0004] 因此，采用LF精炼、RH真空处理和连铸的工艺流程生产轴承钢时，大部分厂家都 是通过在LF炉精炼过程中加入特殊合金的方式对夹杂物进行控制，由于特殊合金的加入， 从而使轴承钢的精炼成本增加。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于克服现有技术中在轴承钢精炼过程中对LF炉中加入特殊合金 而使轴承钢生产成本高的缺陷，提供一种用于生产轴承钢的钢水的精炼方法。
[0006] 本发明提供了一种用于生产轴承钢的钢水的精炼方法，该方法包括：将转炉内的 钢水进行出钢合金化及出钢渣洗、LF炉精炼和RH真空处理，其中，所述出钢合金化过程包 括在出钢过程中向钢包中的钢水加入铝铁调整钢水中Als的含量，所述合金化过程完成后 使得钢包内钢水中Als的含量为0. 04-0. 09重量％ ;所述出钢渣洗和所述LF炉精炼过程中 均通过加入高钙含量精炼渣和含铝精炼渣调整钢包顶渣的组成，使得完成出钢渣洗后钢包 顶渣中FeO和MnO的总含量为10重量％以下，使得完成LF炉精炼后钢包顶渣中FeO和MnO 的总含量为1重量％以下。
[0007] 本发明通过在出钢过程和LF炉中对钢包顶渣成分进行调整，使得生产的轴承钢 能够达到轴承钢的性能要求；而且，在LF炉精炼过程中无需加入特殊合金，从而达到降低 成本的目的。
[0008] 根据本发明的方法生产的轴承钢T[0] < 8X ΚΓ6和各类夹杂评级均< 1. 0级。 【具体实施方式】
[0009] 本发明提供了一种用于生产轴承钢的钢水的精炼方法，该方法包括：将转炉内的 钢水进行出钢合金化及出钢渣洗、LF炉精炼和RH真空处理，其中，所述出钢合金化过程包 括在出钢过程中向钢包中的钢水加入铝铁调整钢水中Als的含量，所述合金化过程完成后 使得钢包内钢水中Als的含量为0. 04-0. 09重量％ ;所述出钢渣洗和所述LF炉精炼过程中 均通过加入高钙含量精炼渣和含铝精炼渣调整钢包顶渣的组成，使得完成出钢渣洗后钢包 顶渣中FeO和MnO的总含量为10重量％以下，使得完成LF炉精炼后钢包顶渣中FeO和MnO 的总含量为1重量％以下。
[〇〇1〇] 在本发明中，所述LF炉精炼过程使得完成LF炉精炼后钢包顶渣含有50-60重量％ 的 Ca0、0-10 重量 ％ 的 Si02、25-35 重量 ％ 的 Al203、0-10 重量 ％ 的 Mg0、0-0. 5 重量 ％ 的 FeO、 0-0. 5重量％的MnO和3-5重量％的CaF2。
[0011] 在本发明中，所述出钢合金化过程包括：所述转炉内的钢水向钢包内流入 1/3-1/2时，向进入钢包的钢水中加入含脱氧材料和合金化材料的复合原料。
[0012] 在本发明中，所述出钢渣洗过程包括：所述转炉内的钢水向钢包内流入1/2-2/3 时，向进入钢包的钢水中加入活性石灰和萤石，当所述转炉内的钢水全部流入钢包时，向钢 包渣面加入高钙含量精炼渣和含铝精炼渣，然后进行吹氩。
[0013] 在本发明中，所述"1/3-1/2"和"1/2-2/3"分别指钢水质量的1/3-1/2和钢水质 量的 1/2-2/3。
[0014] 根据本发明所述的方法，所述出钢合金化及出钢渣洗过程中，所述复合原料的用 量为40-50kg/吨钢，所述活性石灰的用量为2-8kg/吨钢，所述萤石的用量为0. 5-2kg/吨 钢，所述高钙含量精炼渣的用量为3-8kg/吨钢，优选为4-6kg/吨钢；所述含铝精炼渣的用 量为2-5kg/吨钢，优选为3-4kg/吨钢。
[0015] 在本发明中，所述复合原料优选含有铝铁、锰铁、铬铁、硅铁和无烟煤增碳剂，以所 述复合原料的总重量为基准，所述铝铁的含量可以为6-8重量％，所述铬铁的含量可以为 60-70重量％，所述猛铁的含量可以为8-10重量％，所述娃铁的含量可以为3-5重量％，所述 无烟煤增碳剂的含量可以为12-20重量％。
[0016] 在本发明中，铝铁为钢水的脱氧材料，铝铁的加入可以保证出钢合金化后，所述钢 水中含有较高含量的Als。优选情况下，所述铝铁中，铝的含量为39-41重量％，铁的含量为 56-61重量％，其余为不可避免的杂质。
[0017] 在本发明中，所述锰铁中可以含有75-78重量％的Μη和20-22重量％的？6。所述 铬铁中可以含有60-63重量％的Cr和37-40重量％的Fe，其余为杂质。所述硅铁中可以含 有75-80重量％的Si和20-25重量％的Fe。所述无烟煤增碳剂中可以含有：92-95重量％ 的C、3. 0-5. 0重量％的灰分、0. 1-0. 3重量％的硫、1. 0-1. 2重量％的挥发物和0. 1-0. 8重 量％的水，所述无烟煤增碳剂粒度为3-15_。所述锰铁、铬铁、硅铁和无烟煤增碳剂中均含 有不可避免的杂质。
[0018] 在本发明中，所述出钢渣洗过程中，当含铝精炼渣加入之后，可以对钢包进行吹 氦。所述吹氦的流量可以为〇. 4-1. 0NL/吨钢水?分钟；吹氦的压力可以控制为0. 5-1. OMPa， 优选为0. 6-0. 8MPa，吹氩的时间为5-10分钟。吹氩时间到达后，钢水送往LF炉进行精炼。
[0019] 在本发明中，所述出钢渣洗后，将钢水送往LF炉精炼之前，所述钢包顶渣中必须 保证FeO和MnO的总含量为10重量％以下，所述钢水的成分可以满足：0. 80-0. 90重量％ 的碳、0. 15-0. 25重量％的硅、0. 30-0. 45重量％的锰、1. 30-1. 50重量％的铬，0. 015重量％ 以下的磷、〇. 010重量％以下的硫、〇. 0020-0. 0030重量％的T [0]、0. 04-0. 09重量％的Als、 0. 0005重量％以下的钙，余量为铁及微量杂质，此时钢水温度可以为1500-1550°C。
[0020] 根据本发明所述的方法，将钢水送往LF炉精炼之前，必须保证钢水中具有较高 含量的Als，所述出钢合金化过程使得完成出钢合金化后钢包内的钢水中Als的含量为 0. 04-0. 09 重量 ％。，优选为 0. 05-0. 07 重量 ％。
[0021] 在本发明中，所述LF炉精炼过程中，所述高钙含量精炼渣的用量可以为3-10kg/ 吨钢，优选为4-8kg/吨钢；所述含铝精炼渣的用量可以为3-12kg/吨钢。
[0022] 根据本发明所述的方法，所述LF炉精炼过程包括：对钢包中的钢水吹氩，加入所 述高钙含量精炼渣后，加入部分所述含铝精炼渣，保持精炼10-20分钟，优选为14-16分钟； 接着加入剩余部分所述含铝精炼渣，然后再保持精炼10-20分钟，优选为13-16分钟。
[0023] 根据本发明所述的方法：所述钢水进入LF处理工位后，可以对钢包中的钢水进行 吹氦，所述吹氦的流量可以为2-5NL/吨钢水?分钟；吹氦的压力可以控制为0. 5-1. OMPa， 优选为 〇· 6-0. 8MPa。
[0024] 在本发明中，所述LF炉精炼过程中，部分所述含铝精炼渣的用量可以为2_8kg/ 吨钢，优选为2_6kg/吨钢；剩余部分所述含铝精炼渣的用量可以为l_4kg/吨钢，优选为 2_3kg/ 吨钢。
[0025] 根据本发明所述的方法，所述LF炉精炼后，所述钢包顶渣中含有50-60重量％的 Ca0、0-10 重量 ％ 的 Si02、30-35 重量 ％ 的 Al203、0-10 重量 ％ 的 Mg0、0-0. 5 重量 ％ 的 Fe0、0-0. 5 重量％的MnO和3-5重量％的CaF2 ;此时钢水中含有0. 85-0. 95重量％的碳、0. 20-0. 30重 量％的硅、0. 30-0. 45重量％的锰、1. 30-1. 50重量％的铬、0. 015重量％以下的磷、0. 005重 量％以下硫、0. 0020-0. 0030重量％的T [0]、0. 03-0. 05重量％的Als、0. 0005重量％以下的 钙，余量为铁及微量杂质，此时钢水温度可以控制为1540-1580°C，优选为1550-1570°C。
[0026] 在本发明中，在LF炉精炼后，当所述钢包顶渣和钢水的成分均满足上述条件后， 还进一步包括对钢包的吹氦，所述吹氦的流量可以为〇. 4-1. 0NL/吨钢水?分钟；吹氦压力 可以控制为0. 5-1. OMPa，优选为0. 6-0. 8MPa，所述吹氩的时间5-10分钟。
[0027] 根据本发明所述的方法，LF炉精炼后，将所述钢水进行RH真空处理。，所述RH真 空处理过程包括：对钢包中的钢水进行抽真空处理，接着对钢水进行合金化处理，最后进行 破真空处理。
[0028] 优选情况下，所述RH真空处理过程包括：向真空室内抽真空，使真空室内的真空 度降低到60-70Pa以内，保持该真空度15-20分钟，再向钢水加入合金化原料，真空处理 5-10分钟,优选为6-8分钟后，进行破真空操作，加入含错精炼渔，加入完成后，进行吹氦。
[0029] 在本发明中，所述RH真空处理过程中，所述合金化原料可以为碳粉和铬铁。所述 碳粉中C的含量可以为95-99重量％，其余为杂质；所述铬铁与上述描述相同。合金化原 料加入后，所述钢水的成分可以为：1-1. 05重量％的碳、0. 25-0. 30重量％的硅、0. 35-0. 40 重量％的锰、1. 30-1. 50重量％的铬、0. 015重量％以下的磷、0. 015重量％以下的硫、 0. 0005-0. 0008重量％的打。]、。.01-0. 03重量％的八18、0. 0002重量％以下的钙，余量为铁 及微量杂质，此时钢水温度可以为1450-1510°C。
[0030] 在本发明中，所述RH真空处理过程中，所述含铝精炼渣用量可以为l-4kg/吨钢， 优选为2-3kg/吨钢；所述吹氩的流量可以为0. 2-0. 8NL/吨钢水.分钟，优选为0. 3-0. 6NL/ 吨钢水?分钟，所述吹氩的时间可以为5-20分钟，优选为10-15分钟。
[0031] 根据本发明所述的方法，所述钢水经RH真空处理后，送往连铸或者模铸进行浇 钢。
[0032] 在本发明中，所述高钙含量精炼渣优选含有70-80重量％的CaO、1-5重量％的 Si0 2、1-10重量％的Al203、7-15重量％的CaF2和1-5重量％的MgO,余量为杂质。所述高钙 含量精炼渣可以通过常规的方法制得，例如，可以通过将活性石灰和萤石按照重量比10 :1 至10:4的比例进行均匀混合而制得，或者采用CaO和CaF2按10 :1至10:4的比例进行配 加。
[0033] 在本发明中，所述含铝精炼渣主要用于调整钢包渣中A1203的含量，并可脱除钢包 渣中的氧（即对钢水起扩散脱氧的作用），在本发明中没有特别的限定，可以为各种常规的 A1 203含量较高的原料配加一定量的A1 (铝);为了达到更好的改性效果和扩散脱氧效果，从 而提高脱氧效率和降低制得的钢坯的总氧含量，所述含铝精炼渣优选含有45-55重量％的 Al 203、35-45 重量 ％ 的 CaO 和 6-12 重量 ％ 的 A1。
[〇〇34] 以下的实施例将对本发明作进一步的说明，但并不因此限制本发明。
[0035] 在以下实施例和对比例中：夹杂物评级根据GB/T10561-2005进行评价测试。
[0036] 在以下实施例和对比例中：
[0037] 所述高钙含量精炼渣优选含有80重量％的Ca0、3重量％的Si02、3重量％的A1 203、 12重量％的CaF2和1重量％的MgO,余量为杂质。所述含铝精炼渣含有52重量％的A1 203、 41重量％的CaO和7重量％的A1。
[0038] 铝铁的成分为；56重量％的Fe，41重量％的A1，其余为杂质。
[0039] 锰铁的成分为：77重量％的Μη和21重量％的Fe，其余为杂质。
[0040] 铬铁的成分为：62重量％的Cr和37重量％的Fe，其余为杂质。
[0041] 硅铁的成分为：78重量％的Si和21重量％的Fe，其余为杂质。
[0042] 无烟煤增碳剂的成分为：94重量％的C、3. 5重量％的灰分、0. 15重量％的硫、1. 1 重量％的挥发物和0. 5重量％的水，粒度为3-15mm。
[0043] 铝粒的成分为：99. 9重量％的A1，其余为微量元素和杂质。
[0044] 碳粉的成分为：99重量％的C，其余为杂质。
[0045] 实施例1
[0046] 本实施例用来说明本发明生产轴承钢的钢水的精炼方法
[0047] 经120t转炉冶炼后的钢水在出钢1/3时，即转炉内钢水向钢包内流入1/3时，开 始加入铝铁400kg、铬铁341 lkg、锰铁500kg、硅铁200kg、无烟煤增碳剂990kg ;合金化原料 加完后，约出钢1/2时，开始向钢包内加入活性石灰3kg/吨钢；加入萤石1. 2kg/吨钢。当转 炉内钢水完全流入钢包后，向钢包渣面加入高钙含量精炼渣6. 5kg/吨钢，加入完成后，再 加入含错精炼渔3. 0kg/吨钢。加入完成后，再进行钢包吹氦，此时氦气流量为0. 8NL/吨钢 水·分钟；吹氩压力保持〇. 8MPa，保证吹氩时间8分钟。吹氩时间到达后，将钢水送往LF。
[0048] 钢水送到LF工位时，此时钢包顶渣A除不可避免的杂质外的主要成分如表1所 示，钢水A除Fe及微量杂质外的成分及其含量如表2所示，此时钢水温度为1545°C。
[0049] 钢水进入LF处理工位后，接通钢包底吹氦管，进行吹氦，吹氦流量为2. 5NL/吨钢 水?分钟，吹氩压力保持〇. 7MPa。先加入高钙含量精炼渣4kg/吨钢，高钙含量精炼渣加入 完成后，再向钢包内加入含错精炼渔3kg/吨钢。加入完成后进彳丁精炼，保持精炼时间15分 钟后，向钢包内再次加入含铝精炼渣2. 5kg/吨钢；加入含铝精炼渣后，再次进行精炼，保持 精炼时间16分钟。此时取样分析钢包顶渣的成分，钢包顶渣B除不可避免的杂质外的成分 及其含量如表3所示，此时钢水B除Fe及微量杂质外的成分及其含量如表4所示，此时钢 水温度为1565°C。然后再进行吹氦，此时氦气流量为0. 4NL/吨钢水.分钟，吹氦压力保持 0.7MPa。保证吹氩时间7分钟。钢水再送往RH进行处理。
[0050] 钢水达到RH站后，进行测温取样，分析钢的成分。取样完成后，进行RH真空处理， 开始抽真空,抽真空3. 5分钟后，真空度降低到67Pa以内，保持该真空度15分钟后，根据进 站取样结果，向钢水内加入碳粉1. 0kg/吨钢、铬铁1. 5kg/吨钢，保证钢水C除Fe及微量杂 质外的成分及其含量如表5所示，此时钢水温度为1503°C。合金加入完成后，再继续真空处 理7分钟后，进行破真空操作。然后向钢包渣面加入含铝精炼渣2. 0kg/吨钢，再调整吹氩 流量，吹氦流量为0. 3NL/吨钢水?分钟。保持该条件下吹氦时间14分钟。钢水送往连铸 进行浇钢。
[0051] 采用上述方法精炼并进行连铸或者模铸生产的轴承钢钢坯T[0]为5X ΚΓ6,夹杂 物评级均< 1. 0级。
[0052] 实施例2
[0053] 本实施例用来说明本发明生产轴承钢的钢水的精炼方法
[0054] 经120t转炉冶炼后的钢水在出钢1/3时，即转炉内钢水向钢包内流入1/3时，开 始加入铝铁405kg、铬铁3420kg、锰铁508kg、硅铁230kg、无烟煤增碳剂1030kg ;合金化原 料加完后，约出钢1/2时，开始向钢包内加入活性石灰3. 5kg/吨钢；加入萤石1.0kg/吨钢。 当转炉内钢水完全流入钢包后，向钢包渣面加入高钙含量精炼渣8. 0kg/吨钢，加入完成 后，再加入含错精炼渔2. 5kg/吨钢。加入完成后，再进行钢包吹氦，此时氦气流量为0. 8NL/ 吨钢水?分钟；吹氩压力保持〇.8MPa。保证吹氩时间8分钟。吹氩时间到达后，钢水送往 LF。
[0055] 钢水送到LF工位，此时钢包顶渣A除不可避免的杂质外的主要成分如表1所示， 钢水A除Fe及微量杂质外的成分及其含量如表2所示，此时钢水温度为1548°C。
[0056] 钢水进入LF处理工位后，接通钢包底吹氦管，进行吹氦，吹氦流量为4. 5NL/吨钢 水?分钟，吹氩压力保持〇. 6MPa。先加入高钙含量精炼渣3. 0kg/吨钢，高钙含量精炼渣加 入完成后，再向钢包内加入含错精炼渔2. 8kg/吨钢。加入完成后进彳丁精炼，保持精炼时间 16分钟后，向钢包内再次加入含铝精炼渣2. 3kg/吨钢；加入含铝精炼渣后，再次进行精炼， 保持精炼时间13分钟。此时取样分析钢包顶渣的成分，钢包顶渣B除不可避免的杂质外的 主要成分及其含量如表3所示；此时钢水B中除Fe及微量杂质外的成分及其含量如表4所 示，此时钢水温度为1568°C。然后再进行软吹氦，此时氦气流量为0. 6NL/吨钢水?分钟，吹 氩压力保持〇. 7MPa。保证吹氩时间6分钟。钢水再送往RH进行处理。
[0057] 钢水达到RH站后，进行测温取样，分析钢的成分。取样完成后，进行RH真空处理， 开始抽真空,抽真空4分钟后，真空度降低到65Pa以内，保持该真空度16分钟后，根据进站 取样结果，向钢水内加入碳粉1. 2kg/吨钢、铬铁1. 3kg/吨钢，保证钢水C除Fe及微量杂质 外的成分及其含量如表5所示，此时钢水温度为1498°C。合金加入完成后，再继续真空处 理8分钟后，进行破真空操作。然后向钢包渣面加入含铝精炼渣1. 5kg/吨钢，再调整吹氩 流量，吹氩流量为〇. 5NL/吨钢水?分钟。保持该条件下吹氩时间12分钟。钢水送往连铸 进行浇钢。
[0058] 采用上述方法精炼并进行连铸或者模铸生产的轴承钢钢坯T[0]为7X ΚΓ6,夹杂 物评级均< 1. 0级。
[0059] 实施例3
[0060] 本实施例用来说明本发明生产轴承钢的钢水的精炼方法
[0061] 经120t转炉冶炼后的钢水在出钢1/3时，即转炉内钢水向钢包内流入1/3时，开 始加入铝铁41 lkg、铬铁340lkg、锰铁503kg、硅铁250kg和无烟煤增碳剂1021kg ;合金化原 料加完后，约出钢1/2时，开始向钢包内加入活性石灰4. lkg/吨钢，加入萤石1. lkg/吨钢。 当转炉内钢水完全流入钢包后，再向钢包渣面加入高钙含量精炼渣3. Okg/吨钢，加入完成 后，再加入含错精炼渔2. 8kg/吨钢。加入完成后，再进行钢包吹氦，此时氦气流量为0. 7NL/ 吨钢水?分钟；吹氩压力保持〇.8MPa。保证吹氩时间8分钟。吹氩时间到达后，钢水送往 LF。
[0062] 钢水送到LF工位，此时钢包顶渣A除不可避免的杂质外的主要成分如表1所示， 钢水A除Fe及微量杂质外的成分及其含量如表2所示，此时钢水温度为1551°C。
[0063] 钢水进入LF处理工位后，接通钢包底吹氦管，进行吹氦，吹氦流量为3. 5NL/吨钢 水?分钟，吹氩压力保持0. 7MPa。先加入高钙含量精炼渣10kg/吨钢，高钙含量精炼渣加 入完成后，再向钢包内加入含错精炼渔3. 5kg/吨钢。加入完成后进彳丁精炼，保持精炼时间 15分钟后，向钢包内再次加入含铝精炼渣3. Okg/吨钢；加入含铝精炼渣后，再次进行精炼， 保持精炼时间15分钟。此时取样分析钢包顶渣成分，钢包顶渣B除不可避免的杂质外的 成分及其含量如表3所示，钢水B除Fe及微量杂质外的成分及其含量如表4所示，此时钢 水温度为1570°C。然后再进行吹氩，此时氩气流量为0. 5NL/吨钢水.分钟，吹氩压力保持 0. 8MPa，保证吹氩时间8分钟。钢水再送往RH进行处理。
[0064] 钢水达到RH站后，进行测温取样，分析钢的成分。取样完成后，进行RH真空处理， 开始抽真空,抽真空3分钟后，真空度降低到66Pa以内，保持该真空度17分钟后，根据进站 取样结果，向钢水内加入碳粉1. lkg/吨钢、铬铁1. 6kg/吨钢，保证钢水C除Fe及微量杂质 外的成分及其含量如表4所示，此时钢水温度为1488°C。合金加入完成后，再继续真空处 理6分钟后，进行破真空操作。然后向钢包渣面加入含铝精炼渣2. 5kg/吨钢，再调整吹氩 流量，吹氦流量为0. 4NL/吨钢水?分钟，保持该条件下吹氦时间13分钟。钢水送往连铸进 行浇钢。
[〇〇65] 采用上述方法精炼并进行连铸或者模铸生产的轴承钢钢坯T[0]为6X ΚΓ6,夹杂 物评级均< 1. 0级。
[0066] 对比例1
[0067] 经120t转炉冶炼后的钢水在出钢1/3时，即转炉内钢水向钢包内流入1/3时，开 始加入铝铁260kg、铬铁3398kg、锰铁504kg、硅铁255kg、无烟煤增碳剂1011kg ;合金化原 料加完后，约出钢1/2时，开始向钢包内加入活性石灰4. 3kg/吨钢；加入萤石1. lkg/吨钢。 当转炉内钢水完全流入钢包后，再向钢包渣面加入高钙含量精炼渣6kg/吨钢，加入完成 后，再加入含错精炼渔3. 5kg/吨钢。加入完成后，再进行钢包吹氦，此时氦气流量为0. 6NL/ 吨钢水?分钟；吹氩压力保持〇. 8MPa。保证吹氩时间7分钟。吹氩时间到达后，钢水送往 LF。
[0068] 钢水送到LF工位，此时钢包顶渣A除不可避免的杂质外的主要成分如表1所示， 钢水A除Fe及微量杂质外的成分及其含量如表2所示，此时钢水温度为1545°C。
[0069] 钢水进入LF处理工位后，接通钢包底吹氦管，进行吹氦，吹氦流量为3. 5NL/吨钢 水?分钟，吹氩压力保持〇. 3MPa。先加入高钙含量精炼渣4kg/吨钢，高钙含量精炼渣加入 完成后，加入错粒〇. 4kg/吨钢。加入完成后进彳丁精炼，保持精炼时间15分钟后，向钢包内 加入铝粒0.2kg/吨钢，再次进行精炼，保持精炼时间12分钟。此时取样分析钢包顶渣的成 分，钢包顶渣B除不可避免的杂质外的成分及其含量如表3所示，钢水B中除Fe及微量杂 质外的成分及其含量如表4所示，此时钢水温度为1565°C。然后再进行软吹氩，此时氩气流 量为0. 6NL/吨钢水?分钟，吹氩压力保持0. 7MPa。保证吹氩时间7分钟。钢水再送往RH 进行处理。
[0070] 钢水达到RH站取样完成后，进行RH真空处理，开始抽真空，抽真空3. 5分钟后， 真空度降低到67Pa以内，保持该真空度15分钟后，根据进站取样结果，向钢水内加入碳粉 2kg/吨钢、铬铁0. 5kg/吨钢，保证钢水C除Fe及微量杂质外的成分及其含量如表5所示，此 时钢水温度为1488°C。合金加入完成后，再继续真空处理6分钟后，进行破真空操作。然后 向钢包渣面加入含铝精炼渣2. 5kg/吨钢，再调整吹氩流量，吹氩流量为0. 8NL/吨钢水?分 钟，保持该条件下吹氩时间13分钟。钢水送往连铸进行浇钢。
[0071] 采用上述方法精炼并进行连铸或者模铸生产的轴承钢T[0]为14X ΚΓ6,夹杂物评 级中Β类夹杂物为2. 0级，其余均< 1. 5级。
[0072] 对比例2
[0073] 经120t转炉冶炼后的钢水在出钢1/3时，即转炉内钢水向钢包内流入1/3时，开 始加入铝铁100kg、铬铁3405kg、锰铁512kg、硅铁215kg、无烟煤增碳剂1031kg ;合金化原 料加完后，约出钢1/2时，开始向钢包内加入活性石灰5. 0kg/吨钢；加入萤石1.0kg/吨 钢。加入完成后，再进行钢包吹氩，此时氩气流量为〇. 8NL/吨钢水?分钟；吹氩压力保持 0. 8MPa。保证吹氩时间6分钟。吹氩时间到达后，钢水送往LF。
[0074] 钢水送到LF工位，此时钢包顶渣A除不可避免的杂质外的主要成分如表1所示， 钢水A除Fe及微量杂质外的成分及其含量如表2所示，此时钢水温度为1545°C。
[0075] 钢水进入LF处理工位后，接通钢包底吹氦管，进行吹氦，吹氦流量为3NL/吨钢 水?分钟，吹氩压力保持〇. 7MPa。先加入高钙含量精炼渣4kg/吨钢，高钙含量精炼渣加入 完成后，加入错粒〇. 6kg/吨钢。加入完成后进彳丁精炼，保持精炼时间15分钟后，向钢包内 加入铝粒0.3kg/吨钢，再次进行精炼，保持精炼时间12分钟。此时取样分析钢包顶渣的成 分，钢包顶渣B除不可避免的杂质外的成分及其含量如表3所示，钢水B除Fe及微量杂质 外的成分及其含量如表4所示，此时钢水温度为1565°C。然后再进行软吹氩，此时氩气流量 为1. 5NL/吨钢水?分钟，吹氩压力保持0. 7MPa。保证吹氩时间7分钟。钢水再送往RH进 行处理。
[0076] 钢水达到RH站后，进行测温取样，分析钢的成分。取样完成后，进行RH真空处理， 开始抽真空,抽真空3. 5分钟后，真空度降低到67Pa以内，保持该真空度15分钟后，根据进 站取样结果，向钢水内加入碳粉1. 0kg/吨钢、铬铁0. 8kg/吨钢，保证钢水C除Fe及微量杂 质外的成分及其含量如表5所示，此时钢水温度为1478°C。合金加入完成后，再继续真空处 理6分钟后，进行破真空操作。然后向钢包渣面加入含铝精炼渣2. 5kg/吨钢，再调整吹氩 流量，吹氦流量为1. 0NL/吨钢水?分钟。保持该条件下吹氦时间13分钟。钢水送往连铸 进行浇钢。
[0077] 采用上述方法精炼并进行连铸或者模铸生产的轴承钢钢坯T[0]为16 X 10_6,夹杂 物评级中B类夹杂物为1.5级，其余均< 1.5级。
[0078] 表 1
[0079]
【权利要求】
1. 一种用于生产轴承钢的钢水的精炼方法，该方法包括：将转炉内的钢水进行出钢合 金化及出钢渣洗、LF炉精炼和RH真空处理，其中，所述出钢合金化过程包括在出钢过程中 向钢包中的钢水加入铝铁调整钢水中Als的含量，所述合金化过程完成后使得钢包内钢水 中Als的含量为0. 04-0. 09重量％ ;所述出钢渣洗和所述LF炉精炼过程中均通过加入高 钙含量精炼渣和含铝精炼渣调整钢包顶渣的组成，使得完成出钢渣洗后钢包顶渣中FeO和 MnO的总含量为10重量％以下，使得完成LF炉精炼后钢包顶渣中FeO和MnO的总含量为1 重量％以下。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述LF炉精炼过程使得完成LF炉精炼后钢包顶 渣含有50-60重量％的Ca0、0-10重量％的Si0 2、25-35重量％的Al203、0-10重量％的MgO、 0-0. 5重量％的FeO、0-0. 5重量％的MnO和3-5重量％的CaF2。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述出钢合金化过程包括：所述转炉内的钢 水向钢包内流入1/3-1/2时，向进入钢包的钢水中加入含脱氧材料和合金化材料的复合原 料。
4. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述出钢渣洗过程包括：所述转炉内的钢水向钢 包内流入1/2-2/3时，向进入钢包的钢水中加入活性石灰和萤石，当所述转炉内的钢水全 部流入钢包时，向钢包渣面加入高钙含量精炼渣和含铝精炼渣，然后进行吹氩。
5. 根据权利要求3或4所述的方法，其中，所述复合原料的用量为40-50kg/吨钢，所 述活性石灰的用量为2-8kg/吨钢，所述萤石的用量为0. 5-2kg/吨钢，所述高钙含量精炼渣 的用量为3-8kg/吨钢，优选为4-6kg/吨钢；所述含铝精炼渣的用量为2-5kg/吨钢，优选为 3-4kg/吨钢。
6. 根据权利要求3-5中任意一项所述的方法，其中，所述复合原料含有铝铁、锰铁、铬 铁、硅铁和无烟煤增碳剂，以所述复合原料的总重量为基准，所述铝铁的含量为6-8重量％， 所述铬铁的含量为60-70重量％，所述猛铁的含量为8-10重量％，所述娃铁的含量为3-5重 量％，所述无烟煤增碳剂的含量为12-20重量％。
7. 根据权利要求1或6所述的方法，其中，所述铝铁中，铝的含量为39-41重量％，铁的 含量为56-61重量％，其余为不可避免的杂质。
8. 根据权利要求4所述的方法，其中，所述氩气的流量为0. 4-1. 0NL/吨钢水?分钟，吹 氩压力为〇· 5-1. OMPa，吹氩时间为5-10分钟。
9. 根据权利要求1-8中任意一项所述的方法，其中，所述出钢合金化过程使得完成出 钢合金化后钢包内的钢水中Als的含量为0. 05-0. 07重量％。
10. 根据权利要求1所述的方法，其中，在LF炉精炼过程中，所述高钙含量精炼渣的用 量为3-10kg/吨钢，所述含铝精炼渣的用量为3-12kg/吨钢。
11. 根据权利要求1或10所述的方法，其中，所述LF炉精炼过程包括：对钢包中的钢 水吹氩，加入所述高钙含量精炼渣后，加入部分所述含铝精炼渣，保持精炼10-20分钟，接 着加入剩余部分所述含铝精炼渣，然后再保持精炼10-20分钟。
12. 根据权利要求11所述的方法，其中，部分所述含铝精炼渣的用量为2-8kg/吨钢，剩 余部分所述含铝精炼渣的用量为l_4kg/吨钢。
13. 根据权利要求11所述的方法，其中，所述吹氩的流量为2-5NL/吨钢水?分钟，吹氩 压力为 〇· 5_1· 〇MPa。
14. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述RH真空处理过程包括：对钢包中的钢水进 行抽真空处理，接着对钢水进行合金化处理，最后进行破真空处理。
15. 根据权利要求14所述的方法，其中，对钢包中的钢水进行抽真空处理后，真空室内 的真空度为60-70Pa，且保持所述的真空度15-20分钟。
16. 根据权利要求1、4-5和10-12中任意一项所述的方法，其中，所述含铝精炼渣含有 45-55重量％的Al20 3、35-45重量％的CaO和6-12重量％的A1。
17. 根据权利要求1、4-5和10-11中任意一项所述的方法，其中，所述高钙含量精炼渣 含有70-80重量％的CaO、1-5重量％的Si0 2、1-10重量％的Al203、7-15重量％的CaF2和 1-5重量％的MgO。
【文档编号】C21C7/06GK104060047SQ201310412986
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2013年9月11日 优先权日:2013年9月11日
【发明者】陈亮, 陈天明, 李扬洲, 刘建华, 陈永, 杨森祥, 黎建全, 郭奠荣, 张强, 杨洪波 申请人:攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司