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3、。其中工序平均氧含量为.,工序为.,中间包工序为.,成材为.。通过对真空处理过程中氧含量变化分析可知,在真空处理前期,钢中氧含量下降较快,平均降低.%;在真空处理后期,氧含量继续降低,但降低趋势有所减缓。随着冶炼的进行,夹杂物数量不断减少,其中工序夹杂物数量为.个/,到了中夹杂物数量明显降低为./,中间包工序较夹杂物数量略有降低,为./,轧材中夹杂物数量为./;并且,钢中的夹杂物所占的比例逐步升高,其中工序中的夹杂物所占比例为.%,工序中的夹杂物所占比例为.%,中间包工序中的夹杂物所占比例为.%,轧材中的夹杂物所占比例为.%。钢中发现的主要夹杂物为硫化物、复合氧化物以及氧化物和硫化物复合夹杂,
4、非金属夹杂物在各个工序的大小和形貌有所差别,轧材中夹杂物主要以硫化物包裹氧化物的小型夹杂为主。理论分析和生产实践表明,钡合金具有良好的脱氧效果,并且对于三氧化二铝和硫化物夹杂有着良好的改性作用。高碱度渣比低碱度渣更有利于捕获和吸收夹杂物。高碱度渣精炼时钢中夹杂物数量为./,低碱度渣精炼时钢中夹杂物数量为./。高碱度渣下,夹杂物更加规则,对于夹杂物的变性起到了一定的作用。关键词:轴承钢,转炉流程,氧含量,非金属夹杂物转炉流程轴承钢氧含量与夹杂物行为的研究江苏大学硕士学位论文 、 、, . . ., 、.、. . . .,.%. . . ., . ,. . ., . 此 .% .% .%. .%.
5、 、. .转炉流程轴承钢氧含量与夹杂物行为的研究丽 班. . . . , : ,.轴承钢发展史?。.国内外轴承钢的发展现状及特点.转炉冶炼轴承钢的发展?.轴承钢的发展趋势?。.高质量超纯净轴承钢?。.研发各种特殊条件下使用的新型轴承钢?.轴承钢中氧的控制.轴承钢中的非金属夹杂物。.夹杂物的分类?.非金属夹杂物的去除机理?。.非金属夹杂物对轴承钢质量的影响.第二章课题研究背景内容及方案.课题研究的背景、任务及意义?.研究背景.研究任务与意义?。.淮钢转炉特钢生产工艺流程简介?。.转炉.双联精炼.连铸.研究方法.现场取样。.分析方法简介第三章轴承钢冶炼过程中洁净度的研究.冶炼过程中全氧含量变化分析
6、.精炼渣对轴承钢氧含量影响分析.精炼渣对脱氧的影响?。.精炼渣氧化性对氧含量的影响?.精炼渣碱度对氧含量的影响?。转炉流程轴承钢氧含量与夹杂物行为的研究.精炼渣中对氧含量的影响?。.铝含量对钢中全氧含量的影响?. 真空处理对轴承钢中全氧含量的影响分析. 脱气时间对钢中氧含量的影响. 吹氩量对钢中全氧含量的影响?.轴承钢中夹杂物行为的研究?。.各工序夹杂物数量变化分析?.各工序钢中夹杂物粒径分布?。.各工序夹杂物的形貌和组成分析.钢中夹杂物成分组成与变化规律?.钢中显微夹杂物来源分析?.钢中夹杂物的变性处理分析?.钡合金处理轴承钢的可行性分析?.钡合金对夹杂物的变性分析?.真空处理对钢中夹杂物的
7、影响分析?。.精炼渣碱度对钢中夹杂物的影响分析。.精炼渣碱度对夹杂物数量及粒径的影响?。.精炼渣碱度对夹杂物形貌、成分的影响第四章结论参考文献致 谢攻读硕士研究生期间发表的学术论文江苏大学硕士学位论文第一章文献综述轴承是机械设备的重要基础件之一,必须具备下列性能:高的疲劳强度、弹性强度、屈服强度和韧性,高的耐磨性,高且均匀的硬度,一定的抗腐蚀能力。轴承钢包括高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、高温轴承钢、不锈轴承钢及无磁超低温等特种轴承钢。随着科学技术的迅猛发展,对轴承的要求也越来越苛刻,在众多的钢铁产品中,轴承钢是检验项目最多、质量要求最严、生产难度最大的钢种之一。机械、铁路、汽车等行业的装备能否安全
8、正常地运行,很大程度上取决于转动部件的寿命长短,故轴承钢的质量好坏是至关重要的【。.轴承钢发展概述.轴承钢发展史含.%、.%的高碳铬轴承钢自本世纪初问世以来,至今已有近年的历史。随着科学技术迅猛发展,轴承钢使用条件日益恶劣,因此对轴承提出了非常苛刻的要求。轴承材料必须具有高纯净度、高可靠性和高疲劳寿命。以含.%、.%为代表的高碳铬轴承钢,从它诞生至今,化学元素的含量几乎没有变化,但其疲劳寿命却有成倍甚至成几十倍的提高,其原因就在于轴承材料的纯净度提高了。轴承钢纯净度的提高,主要依赖冶金工艺改进及现代化炉外精炼技术的普遍采用。经过几十年的发展,中国目前已经成为轴承钢生产大国,与日本、瑞典相当,基
9、本能满足国内市场的需求,并有少量出。相对其它的钢铁产品来说,目前我国轴承钢的生产企业类型比较分散,大小企业都有。虽然我国轴承钢产量主要集中在几家大型企业,但某些规格、品种的轴承钢小型企业也占了一定的比例。今后要提高我国轴承钢产品的质量,主要应对现有几家大型生产企业的装备不断进行技术优化,并消除轴承钢生产经营中的一些不平等竞争现象;应充分利用几家大型企业所拥有的世界先进水平的轴承钢生产装备,提高轴承钢产品质量的整体水平;对小型企业则应扶优限劣,加强产品的质量管理,保证产品质量的稳定和提高【】 。转炉流程轴承钢氧含量与夹杂物行为的研究.国内外轴承钢的发展现状及特点当今主要轴承钢生产国有瑞典、日本、
10、德国、俄罗斯和中国等,其中瑞典和日本的产量和质量都处于领先地位。瑞典年产轴承钢万吨,日本大体上稳定在万吨上下。他们的共同特点是设备先进、工艺技术成熟、质量稳定。从夹杂物的角度而言,日本主要从降低氧含量着手,通过氧含量降低来达到减少夹杂物的目的。而瑞典重在控制夹杂物的形状和分布。这两个国家的轴承钢生产状况代表当代世界轴承钢生产质量的水平和方向【。山阳特钢轴承钢生产工艺山阳特殊钢厂引进钢桶脱气设备,使氧含量从原来的降低到,以后又进一步降低到.。将模铸改为连铸之后,使氧含量下降到。近年来又将原来的工艺进一步改进。将原来的倾动式电炉改为偏心底出钢,其主要的操作特点为:钢水在氧化状态下偏心底出钢;在炉精
11、炼过程中,采用高碱度操作,钢液温度为,处理时间为分钟;在操作过程中真空室内不进渣,真空室达到;采用全封闭连铸。改进后钢中氧含量达到.,有的甚至达到。硫含量达到.%.%、。一爱知钢厂的轴承钢生产工艺为:唧一?在中,炉渣碱度/.,搅拌功率?/,要求.%。这个厂的轴承钢氧含量瑞典公司精炼工艺在年代和年代早期,由瑞典钢厂开发冶炼高质量电炉钢的.工艺,现在公司的轴承钢全部采用这种工艺,质量保持国际先进水平,这种工艺分两个阶段:首先在双壳炉中氧化条件下快速熔化;然后在炉中在还原的条件下进行精炼,精炼工艺为:首先用.进行预脱氧,然后扒渣,再加铝进一步脱氧,以后是脱硫和真空脱气,整个过程伴随感应搅拌,他们平均
12、氧含量一,缶,如.%,.%。德国主要轴承钢生产厂家工艺德国蒂森公司是欧洲的主要轴承钢生产厂家之一。其不同的轴承钢生产工艺江苏大学硕士学位论文路线为:.熔池搅拌、中心底出钢一钢桶脱气和精炼一模铸.高炉一鲫一脱气和精炼一连铸在中,钢桶处理采用真空碳脱氧,在处理终了时,在真空下铝脱氧,最后用平稳的氩气清洗以去除脱氧产物。对于,采用无渣出钢,在出钢过程中,进行合金化,脱氧剂一次加足,出钢后,钢液分成二步:真空脱气,使氢小于,同时按标准合金化,在白云石衬钢桶中在规定渣下弱搅拌处理。和中都配有喂线装置,可以加钙、铝等。采用这二种工艺生产的轴承钢氧含量都在。克虏伯钢铁公司的生产高级钢的情况。这个厂在年采用了
13、如下工艺:.?,在年又增加了和喂线工艺:?在年又增加了设备:?沮一?实验结果表明:通过增加设备,使得轴承钢氧含量降低了%。在我国轴承钢先进生产厂家如上钢五厂、抚顺特钢、大冶钢厂和兴澄特钢厂等的生产工艺大致有两种:.盯一?或模铸.?或模铸我国轴承钢的质量与世界先进国家的水平还存在一定的差距,一般领先水平氧含量平均在以下,但并不稳定。.转炉冶炼轴承钢的发展目前,转炉冶炼轴承钢仍处于发展阶段。在我国,由于钢材的使用周期长,建筑用材比较多,废钢供应量不足等诸多问题,制约了电炉钢的发展。而且由于特钢厂的电炉吨位较小,生产量不能满足国内日益增长的市场需求;同时,电炉的能耗高、原材料杂质多,造成电炉钢成本较
14、高、质量差、市场竞争力差【。因此为了降低成本,有的厂家针对轴承钢进行了“转炉一炉外精炼一连铸”转炉流程轴承钢氧含量与夹杂物行为的研究生产工艺的探讨。、转炉炼钢的特点转炉炼钢法采用“鸭梨型炉膛,以铁水为原料,纯氧作为氧化剂。通过超音速射流冲击熔池,造成钢渣乳化;氧化钢中碳、硅、锰、磷等杂质,提高钢水温度。转炉吹炼的特点是: 反应速度快,吹氧时间仅,生采用白热法升温,热效率高、成本低、升温速度快;产周期短、节奏快;渣?钢反应接近平衡,但在低碳区容易造成钢水过氧化川。表.为转炉与电炉炼钢法的技术比较。表.转炉炼钢法与电炉炼钢法的技术比较.技术指标 转炉 超高功率电炉. .供氧强度/?冶金特点竺:望:
15、堕 :竺:竺巴塑一.【】/%.钢水质量/凹圣里二 垫二里 塑:垫.【川/木在标准状态下采用转炉生产特殊钢,必须适应上述转炉炼钢的技术特点。在保证钢材质量的前提下,特殊钢生产必须适应转炉高效率、快节奏的生产方式,充分发挥转炉反应速度快,渣钢反应接近平衡,钢中气体含量低的技术优势。同时,也应全力改善转炉吹炼末期钢渣反应不平衡,钢水容易过氧化等工艺缺点罔。、转炉生产轴承钢的技术优势与电炉相比,转炉生产特殊钢具有如下技术优势:原材料条件:铁水的纯净度和质量稳定性均优于废钢;铁水预处理工艺:采用预处理工艺,转炉的进一步提高铁水纯净度质量分数:【】.%,【】.%;终点控制水平高,渣钢反应比电炉更接近平衡;
16、转炉钢水的气体含量低质江苏大学硕士学位论文连铸、量分数,、矿,击,少渣冶炼.币;炉外精炼的装备和工艺水平基本与相当;生产效率高,消耗低,在目前国内条件下转炉钢比电炉钢的生产成本低元/。、转炉轴承钢生产的关键技术转炉炼钢是生产洁净钢的基础。精确控制转炉吹炼终点,避免钢水过氧化,实现低【】钢冶炼是大规模、高效率廉价生产洁净钢的技术关键。转炉实现低【】钢冶炼的技术措施主要是:采用高拉碳工艺,依靠钢中碳控制钢水氧含量;优化复吹工艺,强化底吹搅拌,促进钢、渣平衡;采用出钢挡渣工艺,控制钢包下渣量弋/;采用出钢炉渣改质工艺,控制渣中含量,利用钢流混冲脱硫。炉外精炼是生产超纯净钢的重要手段。与转炉匹配时,在保证钢水纯净度的前提下,要充分注意【】:炉外精炼的生产节奏与转炉一连铸相适应,保持高的生产效率和设备作业率;必须充分考虑炉外精炼的
