[发明专利]高端轴承钢夹杂物的脱氧控制方法

说明书

本发明公开了一种高端轴承钢夹杂物的脱氧控制方法，包括步骤1：电炉或转炉冶炼初始钢液结束后，出钢过程中加入硅锰铝合金及石灰进行复合脱氧，扒渣；步骤2：进入LF精炼阶段，加入硅铁和锰铁进行脱氧并实现硅、锰合金化，在脱氧过程中加入复合造渣剂、石灰和渣面脱氧剂造碱度为2‑2.5的中碱度炉渣；步骤3：进行真空处理；步骤4：喂入硅镁钙丝进行终脱氧，镁喂入量0.07‑1.5kg/t，钙喂入量0.03‑0.07kg/t；进行底吹软搅拌处理后钢液中脱氧相关元素含量如下：Al含量8‑30ppm，Mg含量2‑15ppm，S含量10‑100ppm，Ca含量0‑3ppm；步骤5：进入浇铸区域，进行浇铸。本发明能很好地控制轴承钢中微观Ds夹杂以及宏观夹杂，并能保证C类夹杂在不超标范围，从而全面提升轴承钢在使用过程的稳定性。

技术领域

本发明涉及一种钢铁冶炼方法，尤其涉及一种高端轴承钢夹杂物的脱氧控制方法。

背景技术

轴承钢广泛应用于汽车、列车、航空以及机械行业，是关键的动力传输基础件，随着社会的发展和现代工业日趋增长的需求，轴承钢需具备高转速、高寿命和高可靠性等特点，而硬质点状夹杂（也称Ds夹杂）以及宏观夹杂会影响其疲劳寿命，从而降低轴承在运行过程的稳定性。

目前，轴承钢在现有炼钢过程中的脱氧普遍采用的是铝脱氧的方式，同时严格控制钢中钙含量以防止生成低熔点易长大的铝酸钙夹杂，这种低熔点铝酸钙夹杂往往是Ds夹杂。然而在炼钢过程中，钢液均与高含MgO和CaO的耐材和炉渣接触，铝脱氧后，钢中铝不断与耐材和炉渣中的MgO和CaO反应，从而生成了大量的MgO-Al₂O₃夹杂和Al₂O₃-CaO夹杂，这些夹杂遗留在钢中会成为高熔点不变形Ds夹杂，同时在严格控制钢中钙含量的前提下，这些夹杂物在钢液温度条件下为高熔点固态夹杂，很容易在连铸过程中被浸入式水口内壁吸附而聚集，聚集物不仅会堵塞水口而影响生产，而且聚集物一旦脱落进入钢液就会形成宏观夹杂。尽管现有技术发展在控制连铸过程防止二次氧化上做了大量工作，以避免这些夹杂物的总量以及防止它们在水口内壁析出，但不能完全排除这些聚集夹杂物进入钢液，所以最终产品均要抽检对微观夹杂和宏观夹杂进行充分的检测后才能确认产品合格。为了解决这些夹杂物的问题，轴承钢炼成钢锭后在走电渣流程可以很好地排除宏观夹杂，但此生产方式成本较高，效率低下，不能满足社会发展对轴承钢的需求。

为了解决轴承钢夹杂物问题，中国发明专利ZL201410321038.9公开了一种高碳轴承钢冶炼工艺，主要措施是在电炉出钢过程一次性加完脱氧剂铝以及造渣料，在随后LF精炼不补加铝，用SiC作为渣面脱氧剂，本方法可很好地控制钢中氧化铝夹杂总量，从而提高钢液纯净度避免水口堵塞，进一步避免宏观夹杂的产生，但过多在出钢过程加脱氧剂铝仍然会在冶炼后期无法避免的二次氧化中形成新的氧化铝夹杂，且高铝含量钢液仍然会与耐材和渣反应生产镁钙铝系夹杂，宏观夹杂问题无法避免。

采用硅脱氧生成的硅酸盐夹杂为低熔点，且在钢的轧制过程中易变形，这样可降低夹杂物的危害，同时此方式可以很好地避免夹杂物在水口内壁中沉淀聚集，从而解决宏观夹杂物问题。中国发明专利申请CN201710095035.1公开了一种以硅脱氧塑性化夹杂的方法，在浇铸过程可以实现水口不堵塞，避免了中包水口堵塞物的脱落，对宏观夹杂改善可能会起到很好的帮助，但仅采用硅脱氧引发的C类夹杂会超出轴承钢标准规定的范围。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高端轴承钢夹杂物的脱氧控制方法，能很好地控制轴承钢中微观Ds夹杂以及宏观夹杂，并能保证C类夹杂在不超标范围，从而全面提升轴承钢在使用过程的稳定性。

本发明是这样实现的：

一种高端轴承钢夹杂物的脱氧控制方法，该方法应用的冶炼工艺路径为：电炉或转炉冶炼初始钢液-LF精炼-VD或RH真空处理-连铸成方坯；

所述的脱氧控制方法包括以下步骤：

步骤1：冶炼初始钢液结束后，采用留碳出钢方式，在出钢过程中加入硅锰铝合金及石灰进行复合脱氧，扒渣；