[发明专利]挖掘机轴座钢水炉外精炼方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢水精炼方法，特别是涉及一种挖掘机轴座钢水炉外精炼方法。

背景技术

挖掘机在建筑施工中起到重要的作用，由于挖掘机的造价较高，因此其使用寿命的长短消费者尤为重视。从目前的挖掘机市场质量反馈结果来看，工作装置的反馈虽然数量较少，但每次反馈的经济损失却很大，平均超过3.5万元/起，工作装置外反馈的损失金额占了整个三包损失的近15％。工作装置早期损坏的主要形式就是由于轴座铸件的早期疲劳开裂导致的损坏。因此，提高轴座铸件的抗疲劳寿命，成为提高挖掘机工作装置可靠性的主要手段。

目前用于铸造挖掘机轴座的钢水中磷、硫含量较高，夹杂物较对多是影响轴座铸件寿命的主要因素。夹杂物对使用寿命的影响，主要是异形夹杂物的锐角对基体的割裂，在循环应力的作用下，容易产生内源性裂纹，尤其是当夹杂物的尺寸大于28微米时，经过万次循环就可以在显微镜下观察到晶间微裂纹，因此要提高材料的疲劳寿命，先决条件就是要提高钢水的纯净度。

发明内容

本发明就是为了解决上述技术问题，而提供一种挖掘机轴座钢水炉外精炼方法，其目的是为了降低钢水中磷、硫、夹杂物的含量，提高钢水的纯净度。

为了实现上述目的，本发明是通过下述技术方案实现的：

挖掘机轴座钢水炉外精炼方法，将炼制钢水用的废钢及材料加入感应电炉内进行熔炼，熔炼后得到磷、硫含量处于0.020％～0.030％的钢水，将此钢水测温出钢1650℃，出钢后的钢水加入到吹气精炼包内，在此钢水中加入复合钢水精炼剂和稀土，复合钢水精炼剂、稀土与钢水的重量比为1∶1.5∶100，然后进行炉外冲入法精炼，处理后的钢水通过压力位1.5Mpa的氩气从吹气精炼包底部进行喷吹，得到下层纯净的钢水。

所述的感应电炉为内衬为铝尖晶石。

所述的复合钢水精炼剂是由下述原料按重量份数比混合而成：电石基钙钡精炼剂1-3份、AD粉1-2份和稀土2-5份。

所述的复合钢水精炼剂是由下述原料按最佳重量份数比混合而成：电石基钙钡精炼剂2份、AD粉1.5份和稀土3.5份。

由于采用上述技术方案，使得本发明具有下述优点和效果：

本发明有效减少了钢水中的夹杂物和有害元素磷和硫的含量，使得钢水中磷、硫含量达到不大于0.010％的水平，从而有效提高了挖掘机动臂和斗杆的轴承座铸件的疲劳寿命。本发明设备投资少，精炼成本低，在提高铸件产品的品质和性能的同时使冶炼成本大幅降低。本发明有利于减少铸件钢水精炼过程中产生废气的污染排放，增强了环境保护的社会意义。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

以下通过具体实施方式的描述对本发明作进一步说明，但这不能用于限定本发明的保护范围，本领域技术人员根据本发明的基本思想，可以做出各种修改或改进，但是只要不脱离本发明的基本思想，均在本发明的范围之内。

如图1所示，本发明挖掘机轴座钢水炉外精炼方法的具体工艺过程如下：

1、采用常规的钢水炼制方法：将炼制钢水用的废钢及材料加入感应电炉内进行熔炼，熔炼后得到磷、硫含量处于0.020％～0.030％的钢水，将此钢水测温出钢，此钢水温度是1650℃时出钢；

2、出钢后的钢水加入到吹气精炼包内，在此钢水中加入复合钢水精炼剂及稀土，复合钢水精炼剂、稀土与钢水的重量比为1∶1.5∶100，然后进行炉外冲入法精炼，得到初步精炼钢水；

3、将初步精炼钢水通过压力为1.5MPa的氩气从吹气精炼包底部进行喷吹，得到下层纯净的钢水。

上述的感应电炉为内衬为铝尖晶石。

上述的复合钢水精炼剂是由下述原料按重量份数比混合而成：电石基钙钡精炼剂1-3份、AD粉1-2份和稀土2-5份。

上述的复合钢水精炼剂是由下述原料按最佳重量份数比混合而成：电石基钙钡精炼剂2份、AD粉1.5份和稀土3.5份。

上述的冲入法精炼是将精炼剂和稀土放入吹气精炼包(吹气精炼包也就是精炼钢水包为现有产品)，钢水从中频炉倒入精炼钢水包，在冲入的同时精炼剂、稀土与钢水中的P、S和夹杂物起反应，形成熔点高于钢水的氧化物变成渣与钢水分离，达到降低P、S和夹杂物并使夹杂物圆整度提高的目的。

采用本实施例方法制得的钢水经过检测，其化学成份见表1。

表1：钢水化学成份表

本发明专利改变了传统石英系炉衬料，合理选定物理化学性能更稳定的铝尖晶石系中性料作为炉衬和浇包材料，此材料从百色平果县的生产厂家采购；采用2吨以下的吹气精炼包，并对1～2吨的小容量钢水进行炉外精炼；可减少钢水二次污染，提高钢水纯净度，达到铸件材质的夹杂物不大于2级、晶粒度不大于六级；稳定得到磷、硫含量处于0.020％～0.030％钢水，浇注后的夹杂物则基本接近一般电弧炉的钢水质量。出钢后，选配合适的复合钢水精炼剂进行炉外精炼，该精炼剂具备较强的脱磷、脱硫作用和聚集钢水杂质、钝化夹杂物外形的作用，确保经过处理的钢水能满足工艺要求。选择浇包底吹氩气的工艺方法加强对钢水进一步处理，克服钢水温度下降幅度太大，难以实现精炼的技术难题。由于钢包特定形状造成渣——钢反应界面较小，钢液成分、温度不易均匀。通过高压氩气从钢包底部进行喷吹，促使包内钢液翻腾，从而去除钢中的气、夹杂物，对增强精炼过程中钢水的二次化学反应以及均匀钢水温度和成分产生直接作用，故吹Ar搅拌对于炉外精炼具有特别重要的意义，而且搅拌还是促使夹杂物上浮析出的重要手段。使得钢水磷、硫含量再度降低0.010％以上，达到不大于0.010％的水平。