[发明专利]一种稳定控制轴承钢中间包覆盖剂成分的连铸方法

说明书

本发明属于炼钢工艺技术领域，涉及一种稳定控制轴承钢中间包覆盖剂成分的连铸方法。通过向中间包覆盖剂中加入冰晶石，降低了覆盖剂熔点，可以在不加碳化稻壳条件下，避免了覆盖剂结壳。通过采用双层且不含SiO₂、Fe₂O₃、Cr₂O₃含量的铝质引流砂，避免了氧化性物质进入中间包覆盖剂中，其中上层引流砂成分以Al₂O₃和CaF₂为主，下层引流砂成分以Al₂O₃为主。采用上述方法，轴承钢整个浇铸过程覆盖剂碱度可以维持在7.0以上，覆盖剂中Fe₂O₃、Cr₂O₃含量可以稳定控制在0.5％以内，大大减弱覆盖剂对钢水的氧化，轴承钢连浇炉数可由最初的6炉提高至13炉以上，水浸探伤合格率得到显著提高。

技术领域

本发明属于炼钢工艺技术领域，特别涉及到稳定控制轴承钢中间包覆盖剂成分的连铸方法。

背景技术

轴承钢一般采用“转炉→LF精炼→RH真空→连铸”工艺生产。LF精炼过程通常采用铝脱氧和高碱度精炼渣，此种条件下钢中夹杂物以镁铝尖晶石为主，并伴有少量钙铝酸盐。RH真空处理过程中可高效化去除钢中尖晶石夹杂物，残留夹杂物以液态钙铝酸盐为主。但是，连铸浇铸过程中钢中又重新生成许多高熔点镁铝尖晶石夹杂物，导致轴承钢水口发生结瘤，钢水可浇性差，同时，由结瘤物随机剥落到钢中导致结晶器液位频繁发生波动，这也是高碳铬轴承钢浇铸性能长期以来都是行业难题的主要原因。

研究结果表明，浇铸过程钢水二次氧化是轴承钢可浇性差的主要原因，进一步地，随着浇铸的进行，中间包钢液上方覆盖剂成分已发生很大变化，其中，覆盖剂碱度逐渐降低，浇铸到中后期碱度已由最初的10.0降至2.0以内，覆盖剂中FeO含量高达5～10％，Cr₂O₃含量高达10～15％，这说明覆盖剂已由最初的高碱度、低氧化性渣演变为低碱度、高氧化性渣，这就导致钢水在浇铸过程不可避免的发生二次氧化。

为了提高轴承钢钢水可浇性，中国专利申请号CN202110693371.2提出钢包熔池和包底部位采用铝碳质，中间包采用氧化铝质干式料，塞棒采用整体铝碳材质，可以显著提高轴承钢连浇炉数。中国专利申请号CN202210110399.3提出将轴承钢铝含量控制很低，以此提高钢水可浇性。尽管采用上述这些方法，轴承钢钢水可浇性可以在原有基础上得到改善，但是中间包二次氧化问题依旧没有得到解决，即并没有从本质上解决轴承钢结瘤问题。

发明内容

为了解决轴承钢浇铸过程覆盖剂对钢水的氧化，本发明在轴承钢现有工艺存在不足基础上，提出了一种稳定控制轴承钢中间包覆盖剂成分的连铸方法。通过向中间包覆盖剂中加入冰晶石，降低了覆盖剂熔点，可以在不加碳化稻壳条件下，避免了覆盖剂结壳。通过采用双层且不含SiO₂、Fe₂O₃、Cr₂O₃含量的铝质引流砂，避免了氧化性物质进入中间包覆盖剂中，其中上层引流砂成分以Al₂O₃和CaF₂为主，下层引流砂成分以Al₂O₃为主。采用上述方法，轴承钢整个浇铸过程覆盖剂碱度可以维持在7.0以上，覆盖剂中Fe₂O₃、Cr₂O₃含量可以稳定控制在1％以内，大大减弱覆盖剂对钢水的氧化，轴承钢连浇炉数可由最初的6炉提高至13炉，水浸探伤合格率得到显著提高。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种稳定控制轴承钢中间包覆盖剂成分的连铸方法：