CN103103443B - 一种防止连铸水口堵塞的轴承钢GCr15生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防止连铸水口堵塞的轴承钢GCr15生产工艺，工艺路线包括顶底复吹转炉→LF精炼炉→VD真空脱气→康卡斯特6机6流方坯连铸，所述顶底复吹转炉采用双渣法脱磷，终点高拉碳[C]≥0.25%，出钢前终渣碱度大于3.5；所述LF精炼炉精炼控制钢水成份中Als含量＞0.05%，Als/Alt＞95%；所述连铸工序中全过程进行吹氩保护，采用低拉速弱冷工艺。本发明在上述工艺条件下，提高了钢水洁净度，降低了非金属夹杂物，能够防止连铸水口堵塞现象，提高了连铸坯质量，降低了铸坯成本，最终提高了产品质量。

Description

一种防止连铸水口堵塞的轴承钢GCr15生产工艺

技术领域

本发明属于冶金工艺技术领域，特别涉及一种防止连铸水口堵塞的轴承钢GCr15生产工艺。

背景技术

轴承是“工业的心脏”，轴承钢是特钢产品中生产难度较大的钢类之一，其中钢水的洁净度是影响轴承钢性能的最重要的技术指标。高纯净度的轴承钢，钢中氧含量一般控制在5～8×10^-6％，这就必须要用铝脱氧来控制钢中氧的含量。

连铸在生产含铝钢种的时候，经常会发生水口堵塞的现象，尤其对于用铝脱氧的轴承钢GCr15，成品铝含量约0.035％左右，在连铸生产中经常发生浸入式水口堵塞现象。堵塞水口严重时，会造成拉速降低、结晶器液位波动大，以至于水口堵塞、钢水温度低回炉，甚至会造成连铸机停机事故。因此，水口堵塞既影响了连铸坯质量，又影响了正常的生产流程，也限制了多炉次连浇，增加了铸坯成本。

一般情况下GCr15的冶炼工艺为：转炉工序,原冶炼GCr15的转炉工艺，终点拉碳≥0.09，终渣碱度＞3.0；LF精炼工序，原来LF精炼工序在冶炼GCr15时，控制钢水中Alt含量大于0.050％，对于Als/Alt不进行控制；VD工序，软吹氩时间5min；连铸工序，结晶器电磁搅拌采用电流400A、频率2.5Hz，采用强冷高拉速工艺。

造成连铸堵塞水口的主要原因是钢水中Al₂O₃夹杂物过高，或者在浇注过程中Al₂O₃的进一步生成。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种能够提高钢水洁净度、降低非金属夹杂物的防止连铸水口堵塞的轴承钢GCr15生产工艺。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种防止连铸水口堵塞的轴承钢GCr15生产工艺，工艺路线包括顶底复吹转炉→LF精炼炉→VD真空脱气→康卡斯特6机6流方坯连铸，其特征在于，所述顶底复吹转炉采用双渣法脱磷，终点高拉碳[C]≥0.25％，出钢前终渣碱度大于3.5,转炉出钢温度1630℃～1650℃，钢包温度高于800℃，严格控制转炉下渣，下渣量＜50mm厚；

所述LF精炼炉精炼时间大于50分钟,控制钢水成份中Als含量＞0.05％，Als/Alt＞95％,C：0.98～1.0％，Si：0.20～0.22％，Mn：0.34～0.36％，Cr：1.50～1.55％，P≤0.015％，S≤0.010％，Ti＜20ppm；

所述VD真空脱气工序中采用软吹模式，在VD出站前软吹氩5～10min，VD出站温度：开浇第一炉1520℃±3℃，连浇炉1500℃±3℃；

所述连铸工序中全过程进行吹氩保护，采用低拉速弱冷工艺，拉速1.8m/min，二次冷却比水量0.8L/kg；

所述连铸工序中采用结晶器电磁搅拌和末端电磁搅拌，所述末端电磁搅拌电流500A、频率12Hz，所述结晶器电磁搅拌电流350A、频率2Hz，所述结晶器电磁搅拌时结晶器液位波动控制±3％之间，不包括端点。

本发明具有的优点和积极效果是：本发明通过转炉和LF精炼炉的冶炼，控制钢水成份中Als含量＞0.05％，Als/Alt＞95％，在连铸工序中全过程进行吹氩保护，避免了钢水的二次氧化，提高了钢水洁净度，降低了非金属夹杂物，能够防止连铸水口堵塞现象，提高了连铸坯质量，降低了铸坯成本，最终提高了产品质量。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

一种防止连铸水口堵塞的轴承钢GCr15生产工艺，工艺路线包括顶底复吹转炉→LF精炼炉→VD真空脱气→康卡斯特6机6流方坯连铸，共生产6炉。

(1)转炉工序

转炉采用双渣法脱磷，终点高拉碳[C]≥0.25％；出钢前，要求终渣碱度大于3.5，出钢温度1630℃～1650℃，钢包温度高于800℃，严格控制转炉下渣，下渣量＜50mm厚。

炉号	终点碳[C]％	出钢温度℃	终渣碱度
				3106738	0.25	1635	3.62
3106740	0.27	1633	3.81
				2107267	0.31	1637	3.73
2107269	0.28	1643	3.65
				3106747	0.29	1639	3.58
3106746	0.27	1641	3.70

(2)LF精炼工序

精炼采用扩散脱氧，造发泡白渣，注意埋弧操作，全程控铝，要求Als＞0.050％，精炼周期过半禁止喂铝；钢水出站Als/Alt＞95％；钢水出站目标成份：C：0.98～1.0％，Si：0.20～0.22％，Mn：0.34～0.36％，Cr：1.50～1.55％，P≤0.015％，S≤0.010％，Ti＜20ppm；精炼时间要大于50分钟，以促进夹杂物上浮，提高钢液纯净度。

炉号	3106738	3106740	2107267	2107269	3106747	3106746
							C％	0.99	0.99	0.98	1.00	0.99	0.99
Si％	0.22	0.22	0.21	0.22	0.20	0.22
							Mn％	0.35	0.35	0.34	0.35	0.35	0.35
Cr％	1.52	1.53	1.51	1.53	1.54	1.52
							P％	0.009	0.009	0.010	0.008	0.010	0.010
S％	0.003	0.005	0.003	0.006	0.004	0.005
							Ti(ppm)	1	0	0	0	1	0
Als％	0.071	0.053	0.06	0.062	0.059	0.064
							Als/Alt	98.3％	99.1％	100.0％	99.7％	95.8％	98.0％

(3)VD真空脱气工序

保持67Pa高真空时间15min，为了促进夹杂物上浮,提高钢水纯净度，增加钢水中Al₂O₃的上浮率，采用软吹模式，在VD出站前软吹氩5～10min，VD出站温度：开浇第一炉1520℃±3℃，连浇炉1500℃±3℃。

(4)连铸工序

为避免钢水的二次氧化，全程进行吹氩保护，中间包过热度30℃；使用结晶器电磁搅拌(电流350A、频率2Hz)、末端电磁搅拌(电流500A、频率12Hz)，结晶器液位波动控制±3％之间，不包括端点，以减少外来夹杂物的影响；采用低拉速弱冷工艺，拉速1.8m/min、二次冷却比水量0.8L/kg。

本发明通过采用以上生产工艺，在使用120t顶底复吹转炉、120tLF精炼炉、120t真空精炼炉、康卡斯特6机6流弧形方坯连铸机等设备条件下的工艺修改和完善，最终确定了GCr15的新的生产工艺，防止了GCr15钢种在浇铸过程中的水口堵塞现象，提高了钢水洁净度，降低了非金属夹杂物，能够防止连铸水口堵塞现象，提高了连铸坯质量，降低了铸坯成本，最终提高了产品质量。

Claims (1)

1.一种防止连铸水口堵塞的轴承钢GCr15生产工艺，工艺路线包括顶底复吹转炉→LF精炼炉→VD真空脱气→康卡斯特6机6流方坯连铸，其特征在于，所述顶底复吹转炉采用双渣法脱磷，终点高拉碳[C]≥0.25％，出钢前终渣碱度大于3.5,转炉出钢温度1630℃～1650℃，钢包温度高于800℃，严格控制转炉下渣，下渣量＜50mm厚；

所述LF精炼炉精炼时间大于50分钟,控制钢水成份中Als含量＞0.05％，Als/Alt＞95％,C：0.98～1.0％，Si：0.20～0.22％，Mn：0.34～0.36％，Cr：1.50～1.55％，P≤0.015％，S≤0.010％，Ti＜20ppm；

所述VD真空脱气工序中采用软吹模式，在VD出站前软吹氩5～10min，VD出站温度：开浇第一炉1520℃±3℃，连浇炉1500℃±3℃；

所述连铸工序中全过程进行吹氩保护，采用低拉速弱冷工艺，拉速1.8m/min，二次冷却比水量0.8L/kg；

所述连铸工序中采用结晶器电磁搅拌和末端电磁搅拌，所述末端电磁搅拌电流500A、频率12Hz，所述结晶器电磁搅拌电流350A、频率2Hz，所述结晶器电磁搅拌时结晶器液位波动控制±3％之间，不包括端点。