1.本发明涉及一种高碳铬轴承钢氮化钛夹杂的冶炼控制方法。
背景技术：
2.ti 元素在轴承钢中是有害元素，其与氮结合形成的氮化钛夹杂是一种硬而脆的夹杂物，能够显著降低轴承钢的疲劳寿命。从轴承钢中 ti 含量疲劳寿命的试验结果看，ti 含量从 0.004% 降到0.001%以下，能使轴承寿命提高约 2 倍。目前，国内大部分钢厂生产轴承钢 gcr15，ti 含量可控制在 0．003% ～0．005%，可以满足普通用户的使用要求，但要满足某些高端用户（skf、nsk等）要求的 ti≤0.0015%还有很大距离，因此降低轴承钢中的 ti 含量成为轴承钢生产企业亟需解决的难题。
技术实现要素：
3.本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提供一种高碳铬轴承钢氮化钛夹杂的冶炼控制方法，通过控制铁水带渣量、合金选择和加入方式、转炉吹炼过程底吹气体选择、出钢合金化，以及精炼过程钢包底吹操作等方面，最大限度降低钢水氮含量、钛含量，减少钢水内tin夹杂物的产生，提高钢水纯净度。解决了现有的生产过程中，未能采取针对性的控制n、ti含量，成品材氮化钛夹杂（ds）评级较高的控制问题。
4.本发明解决以上技术问题的技术方案是：一种高碳铬轴承钢氮化钛夹杂的冶炼控制方法，该方法具体包括以下步骤：（1）铁水扒渣控制：对生产轴承所用铁水进行扒渣处理，扒渣后铁水裸露面80%以上；（2）转炉吹炼过程控制：在加入废钢之前，将转炉炉体底吹调整为全程吹氩模式；（3）转炉出钢过程合金化控制：在转炉出钢过程依次添加22-24kg/吨钢的低钛高碳铬铁、0.85-0.95kg/吨钢的铝块以及2-3kg/吨钢的活性石灰，并且控制cr在1.40-1.50%、alt在0.030-0.050%；（4）钢水扒渣控制：对钢水进行扒渣，并且在扒渣过程控制钢包底吹流量，扒渣后钢水裸露面＞90%；（5）在精炼过程中对钢包底吹氩气流量进行控制，具体为：精炼化渣过程：钢包底吹单侧透气砖氩气流量控制在300-500nl/min；供电升温过程：钢包底吹单侧透气砖氩气流量控制在100-150nl/min；等待期间：钢包底吹单侧透气砖氩气流量控制在60-100nl/min。
5.本发明进一步限定方案：优选的，所述步骤一中对生产轴承所用铁水进行扒渣处理，扒渣后铁水裸露面90%以上。
6.优选的，所述步骤三中在转炉出钢量为20-30吨时，依次添加低钛高碳铬铁、铝块以及活性石灰。
7.优选的，所述步骤四在钢水扒渣过程控制钢包底吹流量在20-50nl/min。
8.优选的，所述钢水扒渣后裸露面＞95%。
9.本发明的有益效果是：本发明通过严格控制入炉铁水带渣量，降低铁水渣在转炉吹炼过程中对钢水的增ti量；在转炉吹炼过程底吹气体选择氩气，降低吹炼后期钢水增氮；分步骤控制钢包底吹氩气流量，在保证精炼功能的前提下，降低底吹强度，防止钢水裸露增氮；采用钢水扒渣，去除高tio2炉渣，防止精炼过程渣中ti被还原进入钢水；选用低钛高碳铬铁进行cr成分调整，降低合金中增ti量，通过上述几个方面最大限度降低钢水氮含量、钛含量，减少钢水内tin夹杂物的产生，提高钢水纯净度；本发明生产出的轴承钢，对应微观夹杂物检测均满足要求，ds夹杂检测结果95%以上为0级，最高评级0.5级；成品材氮含量平均值为30ppm（70%以上小于28ppm）。
具体实施方式
10.实施例1本实施例提供一种高碳铬轴承钢氮化钛夹杂的冶炼控制方法，包括以下步骤：（1）铁水扒渣控制：对生产轴承所用铁水进行扒渣处理，扒渣后铁水裸露面90%以上；（2）转炉吹炼过程控制：在加入废钢之前，将转炉炉体底吹调整为全程吹氩模式；（3）转炉出钢过程合金化控制：在转炉出钢25吨时，依次添加22.5kg/吨钢的低钛高碳铬铁、0.88kg/吨钢的铝块、2.1kg/吨钢的活性石灰，精炼样一cr为1.45%、alt为0.036%。
11.（4）钢水扒渣控制：扒渣过程将钢包底吹流量控制30nl/min，扒渣后钢水裸露面95%以上；（5）lf炉钢包底吹氩气控制：钢包底吹氩气流量过程控制情况—精炼化渣过程：410nl/min、供电升温过程：120nl/min、等待期间：80nl/min；经过以上方法对关键节点的控制，本实施例中对应炉次钢水成品ti含量为12ppm、成品材上氮含量为27ppm，对应轧材ds类夹杂物级别均为0级。
12.实施例2一种高碳铬轴承钢氮化钛夹杂的冶炼控制方法，包括以下步骤：（1）铁水扒渣控制：对生产轴承所用铁水进行扒渣处理，扒渣后铁水裸露面90%以上；（2）转炉吹炼过程控制：在加入废钢之前，将转炉炉体底吹调整为全程吹氩模式；（3）转炉出钢过程合金化控制：在转炉出钢28吨时，依次添加23kg/吨钢的低钛高碳铬铁、0.90kg/吨钢的铝块、2.5kg/吨钢的活性石灰，精炼样一cr为1.47%、alt为0.042%。
13.（4）钢水扒渣控制：扒渣过程将钢包底吹流量控制40nl/min，扒渣后钢水裸露面95%以上；（5）lf炉钢包底吹氩气控制：钢包底吹氩气流量过程控制情况—精炼化渣过程：450nl/min、供电升温过程：140nl/min、等待期间：70nl/min；经过以上方法对关键节点的控制，本实施例中对应炉次钢水成品ti含量为10ppm、成品材上氮含量为28ppm，对应轧材ds类夹杂物级别均为0级。
14.实施例3
一种高碳铬轴承钢氮化钛夹杂的冶炼控制方法，包括以下步骤：（1）铁水扒渣控制：对生产轴承所用铁水进行扒渣处理，扒渣后铁水裸露面90%以上；（2）转炉吹炼过程控制：在加入废钢之前，将转炉炉体底吹调整为全程吹氩模式；（3）转炉出钢过程合金化控制：在转炉出钢22吨时，依次添加24kg/吨钢的低钛高碳铬铁、0.86kg/吨钢的铝块、3kg/吨钢的活性石灰，精炼样一cr为1.48%、alt为0.048%。
15.（4）钢水扒渣控制：扒渣过程将钢包底吹流量控制50nl/min，扒渣后钢水裸露面95%以上；（5）lf炉钢包底吹氩气控制：钢包底吹氩气流量过程控制情况—精炼化渣过程：490nl/min、供电升温过程：150nl/min、等待期间：100nl/min；经过以上方法对关键节点的控制，本实施例中对应炉次钢水成品ti含量为14ppm、成品材上氮含量为31ppm，对应轧材ds类夹杂物级别均为0级。
16.实施例4一种高碳铬轴承钢氮化钛夹杂的冶炼控制方法，包括以下步骤：（1）铁水扒渣控制：对生产轴承所用铁水进行扒渣处理，扒渣后铁水裸露面90%以上；（2）转炉吹炼过程控制：在加入废钢之前，将转炉炉体底吹调整为全程吹氩模式；（3）转炉出钢过程合金化控制：在转炉出钢27吨时，依次添加24kg/吨钢的低钛高碳铬铁、0.95kg/吨钢的铝块、2kg/吨钢的活性石灰，精炼样一cr为1.50%、alt为0.030%。
17.（4）钢水扒渣控制：扒渣过程将钢包底吹流量控制20nl/min，扒渣后钢水裸露面95%以上；（5）lf炉钢包底吹氩气控制：钢包底吹氩气流量过程控制情况—精炼化渣过程：300nl/min、供电升温过程：100nl/min、等待期间：70nl/min；经过以上方法对关键节点的控制，本实施例中对应炉次钢水成品ti含量为11ppm、成品材上氮含量为29ppm，对应轧材ds类夹杂物级别均为0级。
18.除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。