[发明专利]一种代替模铸生产风电钢球的冶炼工艺

说明书

本发明涉及轴承钢技术领域，尤其是涉及一种代替模铸生产风电钢球的冶炼工艺，其工艺流程为转炉冶炼→炉后扒渣→LF精炼→RH真空处理→RH软吹→CCM连铸，具体有以下步骤，S1、转炉冶炼：在转炉中加入废钢和铁水，该废钢为不含Ti杂质的优质废钢，出钢过程中进行脱氧合金化，再固渣，并控制出钢C含量0.08％‑0.70％，P含量≤0.020％，出钢温度≥1620℃，出钢时间≥4min；通过调整RH真空处理强度及时间，保证钢液良好可浇性及夹杂物控制水平；通过优化连铸工艺及轻压下工艺，改善连铸碳偏析，最终实现连铸工艺生产风电轴承钢球代替模铸材，实物质量与模铸材料相当，满足用户要求且降低成本。

技术领域

本发明涉及轴承钢技术领域，尤其是涉及一种代替模铸生产风电钢球的冶炼工艺。

背景技术

轴承钢是用来制造滚珠、滚柱和轴承套圈的钢。轴承在工作时承受着极大的压力和摩擦力，所以要求轴承钢有高而均匀的硬度和耐磨性，以及高的弹性极限。目前轴承向着低噪音、无振动、无故障和高可靠性方向发展，特别是一些轴承工作在高温、高速、高载荷、耐蚀、辐射等苛刻的工作环境，因此对轴承钢寿命要求更加严苛。其中风电钢球用轴承钢又是轴承钢中的典型代表，由于其极为恶劣的使用环境以及巨额的更换、维护费用，其对轴承钢的非金属夹杂物的含量和分布、碳化物的分布等技术指标提出了更高的要求。目前，由于风电钢球模铸材偏析、碳化物控制较好，全球风电钢球全部采用模铸材料，但是风电钢球模铸材成材率低、成本高，生产效率低，因此，本发明通过优化合金使用种类、优化精炼渣系及过程铝含量控制，调整RH真空处理强度及时间，优化连铸工艺及轻压下工艺等，实现连铸材代替模铸材，降低生产成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决由于风电钢球模铸材偏析、碳化物控制较好，全球风电钢球全部采用模铸材料，但是风电钢球模铸材成材率低、成本高，生产效率低的问题，现提供了一种代替模铸生产风电钢球的冶炼工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种代替模铸生产风电钢球的冶炼工艺，其工艺流程为转炉冶炼→炉后扒渣→LF精炼→RH真空处理→RH软吹→CCM连铸，具体有以下步骤，

S1、转炉冶炼：在转炉中加入废钢和铁水，废钢比控制在10％-30％，该废钢为不含Ti杂质的优质废钢，出钢过程中进行脱氧合金化，再固渣，并控制出钢C含量0.08％-0.70％，P含量≤0.020％，出钢温度≥1620℃，出钢时间≥4min；

S2、炉后扒渣：转炉出钢后吊至扒渣工位，开启底吹氩气0.30-0.40MPa，扒除钢水表面渣料，根据氩站样品成分，利用铝线将钢水铝含量调整至0.055％-0.065％；

S3、LF精炼：钢水吊至精炼工位后补加化渣剂，精炼精炼时间为50-70分钟，精炼全程使用碳化硅脱氧，禁止使用铝粒脱氧，精炼补加石灰，造高碱度精炼渣(碱度≥8)，精炼中后期使用碳化硅进行渣面脱氧保渣，维持炉内还原性气氛，精炼吊包前完成钢水成分调整，使C、Si、Mn、Cr达到目标成分，Al含量达到0.030-0.035％，此外特定残余元素满足Ti≤0.0013％的含量要求；

S4、RH真空处理：真空过程中提升气体流量需达到100Nm3/h以上，真空度达到67Pa以下，保压≥20min；

S5、RH软吹：软吹时间10-20min；

S6、CCM连铸：连铸过热度控制在15～35℃，恒拉速操作，二冷采用0.15L/min模式，轻压下模式采用100Cr6-20(2-7)，连铸采用碱性覆盖剂保护，中包内安装镁质挡墙及稳流器，采用大包长水口氩封保护且压力≥0.6pa，采用直孔水口浇注，使用轴承钢专用保护渣，自动加渣系统保证黑渣面操作，并开启结晶器电磁搅拌及末端电磁搅拌。

本发明通过优化RH真空过程氩气控制，提升气体流量需达到100Nm3/h以上，目标120Nm3/h，增大循环流量，缩短混匀时间，同时，将软吹时间下限缩短至10min，经RH真空处理后的钢水，经短时间镇静，夹杂物去除效果更佳。