[發(fā)明專(zhuān)利]一種冶煉高標(biāo)準(zhǔn)軸承鋼精煉合成渣及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310261803.8
• 申請(qǐng)日: 2013-06-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104250674A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張奚東;王建東
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 宜興市瑞華工業(yè)爐科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C21C7/076
• 分類(lèi)號(hào): C21C7/076
• 代理公司: 南京蘇高專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種合成渣，特別是一種冶煉高標(biāo)準(zhǔn)軸承鋼精煉合成渣及其制備方法。

背景技術(shù)

鋼中氧含量決定氧化物夾雜的水平，氧化物夾雜是軸承鋼中最具危害性的，對(duì)疲勞破壞有顯著影響。氧含量越高，形成的氧化物夾雜數(shù)量多，氧化物夾雜尺寸增大，偏析嚴(yán)重，夾雜物級(jí)別增高，對(duì)疲勞壽命的危害加劇。日本某公司的試驗(yàn)表明：氧含量從20ppm降低到5ppm，軸承鋼的壽命可提高10倍。

????另一個(gè)受人關(guān)注的體現(xiàn)軸承鋼純凈度的熱點(diǎn)是鋼中鈦含量的水平，鈦在鋼中形成鈦夾雜物，主要是Ti（CN）、TiN、TiC，它們實(shí)際上不溶解，熔點(diǎn)都很高，呈方形或棱角形，在熱加工過(guò)程中不變形，因此對(duì)疲勞壽命構(gòu)成嚴(yán)重危害。SKF公司的試驗(yàn)表明：鈦含量從40?ppm降到10?ppm，能提高壽命2倍。

????同時(shí)，對(duì)鋼水進(jìn)行有效脫氧并達(dá)到極低氧含量，必須控制爐渣中（FeO+MnO）≤1.0%，考慮到脫氧和脫硫的需要，控制爐渣中SiO₂≤?5.0%，熱力學(xué)計(jì)算表明：當(dāng)渣中SiO₂達(dá)到5%以上時(shí)，在低氧條件下，氧化硅會(huì)成為鋼水中氧的來(lái)源。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中合成渣組分未完全滿足鋼精煉時(shí)對(duì)氧化鈣和氧化鋁活度的要求的問(wèn)題。

技術(shù)方案：本發(fā)明公開(kāi)的一種冶煉高標(biāo)準(zhǔn)軸承鋼精煉合成渣，包括以下重量百分比的組分：47%~53%的氧化鈣、30%~36%的氧化鋁、3%~7%的氧化鎂，同時(shí)控制組分中氧化硅小于1.0%、氧化鐵小于?1.0%、氧化鈦小于0.01%。

同時(shí)，提供一種制備冶煉高標(biāo)準(zhǔn)軸承鋼精煉合成渣的方法，包括以下步驟：

（1）原料破碎至細(xì)粉，在破粹后輸出過(guò)程中，用強(qiáng)磁性材料物理去除材料中含鐵材料；

（2）經(jīng)過(guò)處理的粉狀材料（顆粒度≤1mm），按配方量混合，按單位重量輸送至儲(chǔ)料罐；

（3）儲(chǔ)料罐材料通過(guò)輸送帶投入至攪拌器中，根據(jù)單位重量混合5~20min；

（4）將經(jīng)過(guò)攪拌器混合的原料送至模具，壓制成型。

作為優(yōu)化，所述冶煉高標(biāo)準(zhǔn)軸承鋼精煉合成渣通過(guò)添加低熔點(diǎn)合成材料，使其實(shí)際熔點(diǎn)控制在1400度以下。

作為優(yōu)化，所述壓制過(guò)程中不添加任何粘結(jié)劑。

作為優(yōu)化，控制所述控制冶煉高標(biāo)準(zhǔn)軸承鋼合成渣的CaO/Al₂O₃為1.4~1.6。

有益效果：本發(fā)明提供的冶煉高標(biāo)準(zhǔn)軸承鋼精煉合成渣是為冶煉高潔凈度軸承鋼而設(shè)計(jì)的，通過(guò)選用純凈的材料將雜質(zhì)含量控制在極低的范圍，且通過(guò)添加合成材料，將實(shí)際熔點(diǎn)控制在1400度以下，控制CaO/Al₂O₃使其達(dá)到高氧化鈣活度、低熔點(diǎn)的精煉需要，嚴(yán)格控制雜質(zhì)含量，特別是氧化鈦含量，用于冶煉超低氧和鈦的高標(biāo)準(zhǔn)軸承鋼。本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單，投入少，對(duì)環(huán)境的影響極小。

具體實(shí)施方式

實(shí)驗(yàn)例

提供一種冶煉高標(biāo)準(zhǔn)軸承鋼精煉合成渣，包括以下組分：47.34%的氧化鈣、30.56%的氧化鋁、3.74%的氧化鎂，同時(shí)組分中氧化硅0.86%、氧化鐵0.53%、氧化鈦0.006%。

作為優(yōu)化，提供一種控制塑性?shī)A雜物合成渣的方法，包括以下步驟：

（1）原料破碎至細(xì)粉，在破粹后輸出過(guò)程中，用強(qiáng)磁性材料物理去除材料中含鐵材料；

（2）經(jīng)過(guò)處理的粉狀材料，顆粒度為0.2mm，按配方量混合，按單位重量輸送至儲(chǔ)料罐；

（3）儲(chǔ)料罐材料通過(guò)輸送帶投入至攪拌器中，根據(jù)單位重量混合5min；

（4）將經(jīng)過(guò)攪拌器混合的原料送至模具，壓制成型。

壓制過(guò)程中不添加任何粘結(jié)劑。

控制所述控制冶煉高標(biāo)準(zhǔn)軸承鋼合成渣的CaO/Al₂O₃為1.4~1.6。

冶煉高標(biāo)準(zhǔn)軸承鋼精煉合成渣通過(guò)添加低熔點(diǎn)合成材料，使其實(shí)際熔點(diǎn)控在1400度以下。

實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明基于軸承鋼精煉過(guò)程中的熱力學(xué)平衡所要求的氧化鈣和氧化鋁活度要求，并配加低熔點(diǎn)的鋁鈣合成材料，實(shí)現(xiàn)合成渣無(wú)氟化低熔點(diǎn)，最終形成上述組分，并控制CaO/Al₂O₃為1.4~1.6，通過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)，達(dá)到軸承鋼氧含量4ppm。