[发明专利]一种高性能风力发电电机轴用钢锭冶炼工艺

权利要求书

1.一种高性能风力发电电机轴用钢锭冶炼工艺，其特征在于，包括如下步骤：

（1）在电弧炉底加入小碎矿或氧化铁皮，并加入石灰，再加入低硫磷洁净废钢，通电熔化；并加入Mo和Ni，同时增加配碳量，使钢水的含碳量达到0.6%～2.0%；

所述的小碎矿为含50wt%～70wt%三氧化二铁的铁矿石；

（2）形成钢水后，吹氧气并向钢水中分3～6次继续加入小碎矿或氧化铁皮，并加入石灰，同时换渣，在1530～1560℃下冶炼氧化进行脱碳脱磷；

（3）脱磷和脱碳后的钢水温度升至1700～1750℃倒入钢包精炼炉内，造渣形成稀薄渣后，加入复合脱氧剂进行预脱氧，复合脱氧剂与钢水用量比为4～5公斤/吨；

（4）向钢水中加入Cr和Mn，并在钢渣表面加入脱氧剂，在1600～1650℃下精炼1～1.5小时，同时利用LF炉底吹惰性气体搅拌；

（5）向钢水中加入Si，继续冶炼5～10分钟；调整后的钢水中，Mn、Si、Cr、Mo和Ni的重量百分比含量分别为：Mn0.60%～0.90%，Si0.05%～0.38%，Cr0.80%～1.1%，Mo0.15%～0.25%，Ni1.25%～1.5%；

（6）真空脱气处理，吊包浇注；

步骤（3）所述复合脱氧剂为含有硅、锰、铝的合金，其中锰的含量为16～20%，硅的含量为8～10%，铝的含量为8～10%，均为重量百分比；其中硫和磷的重量百分比量均不超过0.05%。

2.权利要求1所述高性能风力发电电机轴用钢锭冶炼工艺，其特征在于，步骤（3）所述复合脱氧剂中锰的含量为18%，硅的含量为9%，铝的含量为9%。

3.权利要求1或2所述高性能风力发电电机轴用钢锭冶炼工艺，其特征在于，所述复合脱氧剂的制备方法包括如下步骤：

（A）按锰、硅和铝的配比混合锰铁、硅铁、铝粉和低碳钢；

（B）将步骤（A）混合后的原料熔化在1350～1400℃下混合冶炼，再浇注成型；

所述的锰铁中锰的含量为70%～80%，硅铁中硅的含量为45%～75%，均为重量百分比，所述低碳钢的铁含量≥95%，碳含量≤0.2%，硫和磷的含量≤0.05%。

4.权利要求1所述高性能风力发电电机轴用钢锭制备工艺，其特征在于，步骤（1）所述的低硫磷洁净钢中，铁含量≥98wt%，碳含量≤0.2wt%，硫和磷含量分别≤0.05wt%。

5.权利要求1所述高性能风力发电电机轴用钢锭冶炼工艺，其特征在于，步骤（1）中，在电弧炉炉底添加的氧化铁皮或小碎矿与低硫磷洁净废钢用量比为15～20公斤/吨，石灰的用量为20～30公斤/吨；步骤（2）中，氧化铁皮或小碎矿三氧化二铁的用量与钢水比例为10～20公斤/吨，石灰用量为15～25公斤/吨。

6.权利要求1所述高性能风力发电电机轴用钢锭冶炼工艺，，其特征在于，步骤（6）所述真空脱气的方法为：迅速将钢水温度升至1680℃以上，然后将钢包移至脱气工位，在真空度为4～67pa的状态下处理20～30分钟。

7.权利要求1所述高性能风力发电电机轴用钢锭冶炼工艺，，其特征在于，步骤（6）所述的浇注工艺条件为：浇注温度1510～1538℃；浇注速度为：锭身浇注速度1.1～1.4吨/分钟，冒口浇注的时间为锭身浇注时间的2/3～1倍；在浇注前用惰性气体置换模内的空气，并在浇注过程中用惰性气体保护。

8.权利要求1所述高性能风力发电电机轴用钢锭冶炼工艺，，其特征在于，步骤（4）所述脱氧剂为AD粉，以及碳粉、硅钙粉或电石中的任意一种或几种；AD粉与钢水的用量比为4～6公斤/吨，碳粉、硅钙粉或电石与钢水的用量比为2～4公斤/吨。

9.权利要求1所述高性能风力发电电机轴用钢锭冶炼工艺，，其特征在于，步骤（5）用石灰和萤石造渣，与钢水的用量比为10～15公斤/吨和5～8公斤/吨。