[发明专利]一种制备轴承钢的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备轴承钢的方法。

背景技术

轴承钢广泛应用于各行业，需求量较大。但其性能要求T[O]控制在12×10^-6以内，夹杂物评级要求也较高。

资料显示，国内有少量厂家采用LF精炼-RH真空处理-连铸的工艺流程生产轴承钢，如专利CN1208772公开了一种轴承钢的精炼方法，制造步骤为将钢水依次进行电炉冶炼、钢包炉精炼、真空炉脱气和钢液浇铸成钢锭等步骤处理，其特征是：在钢包炉中采用硅钡或硅铝钡合金对轴承钢进行脱氧和夹杂变性处理；该发明专利采用钡处理达到夹杂物改性的目的；专利CN1369568公开了一种用于冶金行业的超纯高碳铬轴承钢的冶炼方法，该专利通过加入含硅20-30kg/吨钢的特殊合金进行精炼，以满足钢的质量要求。

为提高轴承钢的疲劳寿命，需要尽可能减少钢的氧含量和夹杂物含量。目前，多采用铝对钢水进行深脱氧，钢中Als含量一般控制在0.02-0.04%，但铝脱氧时产生的夹杂物对钢水的可浇性带来不利影响，特别是断面较小的连铸机（≤220mm×220mm）浸入式水口内径小，更容易出现堵塞。

铝脱氧钢一般采用钙处理对夹杂物变性的方式来改善钢水的可浇性，但钙处理的方式很难控制点状夹杂物，而点状夹杂对轴承钢疲劳性能影响极大；也有采用钡处理的方式来改善钢水的可浇性，同样存在点状夹杂物难以控制和增加成本等问题。另外，采用塞棒吹氩的方式可减少水口的堵塞，但是，一方面，对于断面较小的连铸机，塞棒吹氩容易引起结晶器液位波动，造成卷渣等缺陷，并影响拉速的提高；另一方面，塞棒与浸入式水口结合部位始终会出现夹杂物附着和固态钢（即冷钢）。

因此，采用LF精炼、RH真空处理和连铸的工艺流程生产轴承钢时，大部分厂家都是通过在LF炉精炼过程中加入特殊合金的方式对夹杂物进行控制，由于特殊合金的加入，从而使轴承钢的精炼成本增加。在连铸过程中，不通过对钢水夹杂物变性处理，而是通过控制连铸工艺来提高间中间包连浇炉数的方法在国内还未见报道。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中在轴承钢精炼过程中对LF炉中加入特殊合金而使轴承钢生产成本高和连铸过程中小方坯连铸轴承钢可浇性差的缺陷，提供一种制备轴承钢的方法。

本发明提供了一种制备轴承钢的方法，该方法包括：将转炉内的钢水依次进行出钢合金化及出钢渣洗、LF炉精炼、RH真空处理和连铸，其中，所述出钢合金化的过程包括在出钢过程中向钢包中的钢水加入铝铁调整钢水中Als的含量，使得完成合金化过程后钢包内钢水中Als的含量为0.04-0.09重量%；所述出钢渣洗和所述LF炉精炼过程中均通过加入高钙含量精炼渣和含铝精炼渣调整钢包顶渣的组成，使得完成出钢渣洗后钢包顶渣中FeO和MnO的总含量为10重量%以下，使得完成LF炉精炼后钢包顶渣中FeO和MnO的总含量为1重量%以下；所述连铸的过程包括先向中间包吹氩，接着将RH真空处理后的钢水注入中间包中，当中间包中的钢水的容量达到10-20%时，再将中间包中的钢水注入结晶器中；所述中间包包括至少3个塞棒式水口，将中间包中的钢水注入结晶器的过程中，先打开中间水口的塞棒，再打开与中间水口相邻的水口的塞棒，最后依次扩展到两端水口的塞棒，使钢水先后从所述水口注入结晶器中。

本发明无需对钢水夹杂物进行变性处理即可保证单中间包连浇炉数≥10炉，且制备的轴承钢T[O]≤8×10^-6，夹杂物各项评级均≤1.0级，满足批量生产的需要。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1是根据本发明的实施方式的中间包结构示意图。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。