[发明专利]半高速钢热轧铝工作辊的冶炼方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半高速钢热轧铝工作辊的冶炼方法，属于轧辊制造技术领 域。

背景技术

电炉的冶炼中，总是力求造成泡沫渣，原因在于泡沫渣具有较高的反应能 力，有利于加速炉内的化学反应，如氧化期的泡沫渣对去鳞、脱碳有利，还原 期的泡沫渣对脱硫、脱氧有利；另外炉渣起泡沫后，电弧就容易稳定，而且可 以在冒泡沫渣中埋弧燃烧，电弧的热量大部分用于加热钢水和炉渣，不会反射 到炉体上去，因此泡沫渣对加热熔池，保护炉体很有利。

半高速钢热轧铝工作辊在精炼生产过程中，由于操作原因，不能形成良好 的泡沫渣，由于泡沫渣少，氮以氮离子形式通过渣层由气相向钢液中传递，并 直接进入钢液，往往造成钢液中的氮含量偏高，或冶炼渣系的不合理。钢液中 的氮降低半高速钢的性能，如降低了钢的韧性及热应力区韧性，使钢材脆性增 加、老化；另外进入钢液中的氮与钢液中的钛形成TiN或Ti(CN)夹杂，TiN 或Ti(CN)使半高速钢产品的疲劳寿命大大降低。

要降低钢液中的TiN或Ti(CN)夹杂，一是降低钢液中的氮，二是降低钢液 中的Ti，但是后者要将钢液中的Ti降到较低水平，付出的代价太大，原因在 于钛在地壳中的含量相当大，丰度占第七位，有0.42％，比一般的常用的金属 锌、铜、锡等都大，甚至比氯、磷都大，而且钛在高温下化合能力极强，可以 与氧、碳、氮以及其他许多元素化合，所以在目前的操作情作下，若要降低钢 液中的Ti只能选用含Ti低的昂贵铁合金在精炼炉内加人才能达到目的，成本 太高昂。

所以只能尽量降低钢液中的氮，由于半高速钢液中的氮为不饱和溶解状态， 溶解量本身有限，而且氮也不同于氧或氢等元素可以通过真空精炼炉(VD)去 除，所以想去除钢液中的氮也非常困难。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种半高速钢热轧铝工作辊的冶炼方 法，可在钢液中形成一种五元渣系，能够有效的防止氮在半高速钢液和气相之 间的传质，减少半高速钢液中的氮，减少TiN或Ti(CN)夹杂形成的几率，提高 半高速钢热轧铝工作辊产品疲劳寿命。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种半高速钢热轧铝工作辊的冶炼方法，锻造半高速钢出钢至钢包精炼炉 时，随钢流加入铝豆1.8～2.2kg/t，白灰4～6kg/t，轻烧白云石1～2kg/t，从而 在钢包精炼炉内迅速形成防止钢液面裸露并减少吸气的初炼渣层；在钢包精炼 炉座包、送电后，向钢液中加入5～15kg/t萤石，并快速加入由碳化硅及碳粉 组成的混合剂进行钢液脱氧造渣，混合剂添加量为2～3kg/t；随后加入钢液粘 碱度调节剂，使钢液形成四元碱度为2.0～3.0的五元泡沫渣系 CaO-MgO-SiO₂-Al₂O₃-CaF₂。

本发明技术方案的进一步改进在于：混合剂中碳化硅及碳粉的比例为2:1～ 4:1。

本发明技术方案的进一步改进在于：钢液粘碱度调节剂为白灰。

本发明技术方案的进一步改进在于：铝豆、白灰、轻烧白云石、萤石的加 入量分别为1.9～2.1kg/t、4.5～5.5kg/t、1.3～1.8kg/t、8～12kg/t。

本发明技术方案的进一步改进在于：铝豆的粒度为5～10目，白灰、轻烧 白云石、萤石的粒度均为20～40目。

本发明技术方案的进一步改进在于：五元泡沫渣系的四元碱度为2.3～2.8。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：

通过该五元泡沫渣系CaO-MgO-SiO₂-Al₂O₃-CaF₂来形成一道屏蔽阻绝，稳 定的隔绝空气，减少吸气；使钢液平衡系数变小，防止氮在半高速钢液和气相 之间的传质，减少半高速钢液中的氮，减少TiN或Ti(CN)夹杂形成的几率，提 高半高速钢热轧铝工作辊产品疲劳寿命。

五元泡沫渣系的四元碱度R4在2.0～3.0之间，该碱度要求适应脱硫操作 需要，而且五元泡沫渣系的熔点较低(为1600～1700℃)，不影响半高速钢液 的炼制，同时隔绝氮气效果较好。