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1、国外轴承钢的生产及发展概况轴承酬I炼与浇铸技术发展概况徐明华虞明全郭永铭摘.要概述了瑞典、德国法国、意大利，日本和俄罗斯轴承钢生产工艺流程 和设备特点,重点介绍二次精炼和浇铸时对钢中氧含量和夹杂物的控制，,讨论轴承 钢精炼和连铸技术的发展势。关键词轴承钢精炼浇铸 氧含量夹承物9 flib 9 ， M ,、 V ,r近10年来,在国外炼钢工作者的不断努力下7国外轴承钢精炼与浇铸技术取 得了明显进展；轴承钢钢中氧含量不断下降.钢中夹杂物数量和形态得到有效控 制事在国外,生产轴承钢的厂家主要集中在瑞典,日本,镌国，法国！意大利，俄 罗斯等国家，尤以瑞典和日本的产量最高前者年产70万t,后者60万加国
2、外轴承钢生产的典型厂家的工艺和装备及其特点如表1所示.表1轴承钢生产的典型厂家的工艺和装备特点Table 1 Technology and equipment characteristics of typical works for bearingsteel productionI名瑞典德意大利日本俄罗斯As come AsccmctaL 山阳奥斯科公司或厂家 SKF GMH ABS tal/Fos /Dunes公司汆司厂4 p V O 广 p 废钢冷料/% 100 100, 100 ；100 100 100. 100熔炼炉形式AC电炉DC电炉AG电炉AC电炉3C电炉AC电炉AC电炉 w: ，
3、一 u Q出钢量/t 100 122, 132 120 95 80 90 150出钢方式 OBT EBT EBT EBT EBT EBT EBT钢包精炼方式ASEA-SKF LF LF LF LF LF底吹筑底吹筑底吹氮搅拌形式电磁底吹筑底吹筑底吹翻两点或氮或真空形式 VD VD RH.RH VD RH DH连铸和浇注形式模铸连铸模铸连铸连铸连铸模铸 q 1 ， 11 A J ” e 11精炼渣料来源合成活性石茨合成合成石灰石合成合成夹杂物分析在线离线离线离线离线离线炉渣成分分析在线 在线在线在线 在线。二 七钢包留钢量A有?3有有有中间包留钢量九？3有AMEPA AMEPA AMEPA钢包示
4、渣手段有电磁示渣电磁示渣电磁示渣钢流保护浇注手段有吹氮吹叙 吹氢 有 有中间包水口防堵手段吹氮结晶器电磁搅拌有有有有有二冷末端电磁搅拌有有有有二冷形式喷雾 喷雾 喷雾 喷雾喷雾 结晶器液面控制手段钻60钻60钻60 钻60钻60,L. 2,1 ：瑞典SKE公司的轴承钢生产1轴承钢生产工艺流程100 t电炉熔炼（100%废钢）？0BT出钢倒入钢包（同时预脱氧）？在扒渣工位最大.,re. J二r *,- o ”限度扒渣?钢包到加热工位?添加合成渣?加热和感应搅拌，加入脱氧剂和合金?钢包-O * * v r* 3* uq.。Y,. o.o e I v o, 9., . 到真空工位脱气?加铝和合金?浇
5、铸成钢锭.1. 2冶金进展1996年,SKF公司致力于钢包精炼过程中钢液中的夹杂物特性的变化机理研 究，并在此基础上一研制成功了夹杂物特性的在线测定方法一光学发射技术。L2.1取样方法和钢中氧含量水平在钢包精炼过程中亘：对钢中夹杂的生成情况进行了测试.每炉钢取4个样,自抵达钢包炉时即出钢后15nifi魄一卒裸，在钢液脱氧后3min时取一个样,真空脱气前后各取一个样. 23：炉钢各个阶段的氧含量如表2所 ?锹包精舄a士程中的氧含量变化Table 2 Variation of oxygen content in bearing steel during ladle treatment出钢后脱氧后真
6、空真空取样时间成品15 min 3 min脱气前脱气后钢中平均氧 20. 4 19. 2 16. 4 10. 5 5. 0 -6 含量/X10-6-6 1996年，平均氧含量已达到5X10,相对应的标准偏差为0.64X10.1- 2J2钢中夹杂物数量和组分的变化真空处理前,.钢中夹杂物数量多，成品钢中氧含量也高皂随着钢包精炼的进 行，钢中夹杂物数量与钢中氧含量同步下降.钢中大于5111n的夹杂物在真空处理 后大部分被去除。钢中夹杂物数量比真空前少30SKF发现，钢包精炼过程中，钢中夹杂物的组分会因脱氧剂的不同而发生变,2,化（表33表连钢包侬过程中钢中夹杂物的组分变化Table 3 Varia
7、tion of inclusion composition during ladle treatment.0 AlOSiOMnO ALOCaO AlOMgO A1232322323 取样时间尺寸/Um来源尺寸/Um来源尺寸/ Um来源尺寸M Pm来源出钢后 脱氧3 4。6, 40脱氧产物lomin产物铁合金中钙真空脱氧产物3, 22加铝6,40 6,40与氧化铝作脱气前和铁 合金用的产物铁合金中钙真空3, 22加铝6, 22与氧化铝作疗11耐火材料脱气后用的产min夹侬雌 A1O釉AlOSiOM成粗亦:来自出、* I 23232%钢预脱氧产物/真空脱气前则多了 ALOC&O夹杂.这是A10和铁
8、合金中的钙 11 0 31 4 4 /, . 7. 篇a. / -n 、“防厂的 2323耶反应产物真空脱气后夹杂中的AlOCaO往往包着一层MgS, Mg来自于真空 下23”的耐火材料，并与A10生成A10Mg(h 23231. 2. 3工艺参数对钢中夹杂物含量的影响(1)电炉出钢温度对钢中夹杂物含量的影响电炉出钢前,与钢中碳和炉渣形成平衡的钢中氧含量随着钢液温度的上升而增min每平方毫米夹杂加。镭要加入更多的脱氧剂才能使钢液达到平衡。这必然导致预脱氧夹杂增加性数 据表明,.当钢液温度从1 556 ?上升到1 660 2时工出钢后15 日PC *a w r数相应地由0.1增加到0. 32。(
9、2)搅拌时间对钢中夹杂物含量的影响。口 , 真空脱气前，较长的钢液搅拌时间(26,36 min)与较短的钢液搅拌时间(15,23 min)相比,更有利于真空脱气前的夹杂物的减少.这一点特别对大于22 Hm的夹 5,他.“1 %，, . .F 9 . . , 9 * P 1 力 H.， PqA.举物有效龌然才较长楙 加拌时间有利于夹杂物通过礴长大，井上浮到炉渣 , .8* , 1 . . . r. * * * (, o o ,中去&(3)铝脱氧工艺对钢中夹杂物含量的影响在真空脱气前，与25 kg的加铝量相比，35 kg的加铝量使钢中产生的夹杂物 数量较多。这是因为，预脱氧没有充分地降低溶解氧含量
10、，必然导致大量铝的添 加，生成较多的夹杂物fL 2.4夹杂物在残翱定方法一人整懒技术的盛用光学发射技术使试样中所有夹杂发光辐射星可以得到钢中夹杂尺寸分布以及总 氧含量的真空三维分析，从而实现在线快速测定夹杂特性的目的.光学发射技术的应用使得真空脱气去除夹杂效果得到充分显示从而实现在钢 包精炼过程中的钢中夹杂特性的最优化控制q,3, 42德国曲1公司的轴承钢生产2,1轴承钢生产工艺流程125 t电炉熔炼废钢（废钢，00险？EBT出钢倒入钢包（同时加渣料，预脱氧和合 金化）?钢包到加热工位?添加合成渣?加热和吹敏搅拌并加入脱氧剂和合金?钢包到 真空工位脱气?浇铸成钢坯六流，200 HUHX240
11、mm）： ） O安装了 AMEPA电磁酬1同翁保钢包造不流入中面包内52.2.3钢包和中间包的烘烤对钢包和中间包的内衬进行宥效的阚气烘烤使钢包和中间包的内衬温度达O ,3 a o.8 -,。 . ,., e 到i 200 ?以上毫谑漉中间包内的钢液温度波动极小拉速恒堂力齐示。表总轴承钢连浇温度和拉速变化的实例Table 4 An example on variation of temperature and withdrawing speed for sequencecasting of bearing steel.-1时间 中包温度/?实际拉速九illnin10?08开始浇注0. 65107
12、15 1 495 0. 65 J 10?23 1 195 0. 65 - - * ，卜.J0?38 1 494 0. 65 0 10153 1 494 0. 65 ,；11?08 1 493 0. 65：11?23 1 490 0. 6511?38浇注结束065；2. 2.4控制钢中有害元素GMH厂对轴承钢中有害元素（如P、S、Sn、； H等）含量进行了严格的控制，另 外，为了保证钢中氧含量处于低水平,还对钢中铝实施了控制，如表5所示。表5轴承钢精炼过程中的成分控制的实例代Table 5 An example on chemical composition control of bearing
13、 steel duringrefining/%.目标与工序C Si Mn P S Sn Al Cr N H最小 0.90 0. 20 0. 30。0. 005 0 0；01 L：35最大 0. 95 0. 35 0.40 0. 020 0. 008 61025 0. 02 145 0. 015 0. 00025 3 目标 0. 92 0.25 0. 35 0 0. 007 1. 40EFl 0. 07 0. 07 0. 006 0. 066 0.015： 0.01 0. 007EF20. 060.01Oi 07 0. 0050. 0650.0150. 02 0. 006LF10. 770. 220. 26 0. 0070. 0470.0150, 05 L 32 0, 009LF20. 880. 240. 26 0. 0080. 0370.0150.02 1. 36 0- 009VD10. 940. 230. 33 0. 0070. 0070. 0150. 01? 1, 327 0. 007中包 1 0. 93 0. 23 0. 33 0, 008 0. 006 0. 015 1. 37 0. 009 0. 000 22 2 2 5 保a *c s o b
