高尚偉　陳鵬飛　任寶祥

軟吹的目的及工藝原理。

目的:進(jìn)一步去除鋼中的夾雜物、均勻溫度成分,去除有害氣體。

原理:利用氬氣的氣流和鋼液上升過程中,將鋼中夾雜物帶到鋼液表面,讓溶渣吸附夾雜物;夾雜物靠自身的浮力上浮,在尺寸上是有限制的,一般小于30um的小夾雜物是需要長時間的沉淀才能上浮,在生產(chǎn)中是不可取的。通過氬氣氣泡的內(nèi)真空可以保證這類尺寸夾雜物吸附并很快帶到表面。

軟吹時間與夾雜物的關(guān)系:實(shí)踐證明軟吹時間太短,不能去除小于30um的夾雜物。一般來講時間越長鋼中的夾雜物尺寸越小,但軟吹時間過長,對于去除夾雜物有利,但對于鋼液吸氣又帶來不利。

氬氣流量的大小也是影響夾雜物上浮的關(guān)鍵問題:實(shí)踐得出氬氣流量應(yīng)控制在40~80L/min為宜,而且以不沖破渣面為原則,如果沖破渣面會使鋼水裸露造成二次氧化,會形成大顆粒的夾雜物。如果氬氣太小夾雜物就沒有動力碰撞,它就會彌散在鋼水中就不能充分碰撞長大上浮,不能形成一定體積,(因?yàn)閵A雜物的受力只有:自身張力、浮力、和粘滯力就是和周圍鋼水的摩擦力)要上浮的話必須相互摩擦碰撞長大后,待浮力大于夾雜物與鋼水之間的粘滯力時,才能上浮到鋼水表面被渣子吸附,所以要有合適的氬氣流量才能達(dá)到目的。并且鋼水表面的氬氣蠕動圈應(yīng)在100~ 150mm為宜。

3.VD爐真空脫氣吹氬攪拌

在VD真空脫氣條件下,吹氬攪拌對爐渣與鋼液之間的反應(yīng)對非金屬夾雜物的碰撞、長大及上浮的影響更為顯著。實(shí)踐證明,VD保壓時間≥15分鐘,真空度≤67Pa,攪拌強(qiáng)度的確定原則是:不使鋼包耐材因過度沖刷而剝落污染鋼液,不使?fàn)t渣卷入鋼液中而來不及上浮,所以上VD爐對于進(jìn)一步去除夾雜物起著至關(guān)重要的作用。以下表格對比了上VD與不上VD爐夾雜物含量多少的對比。

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5.耐火材料

冶煉高純凈軸承鋼,全程吹氬攪拌下的高溫摩擦,對于鋼液直接接觸的鋼包、中間包、浸入式水口和塞棒等所用的耐火材料要求很高,其組成及質(zhì)量會直接影響鋼水的純凈度,應(yīng)使用耐火度高、抗氧化性強(qiáng)的耐火材料,中間包涂層采用高氧化鎂材料,連鑄水口為含高氧化鋯的材料。

2011年11月上旬與下旬生產(chǎn)的軸承鋼中的夾雜物有了明顯的減少,二煉鋼在工藝上尤其在連鑄的全程保護(hù)上下了功夫,嚴(yán)格控制ALs比值完善吹氬工藝,采用VD真空精煉等等一系列嚴(yán)格的工藝措施,使我公司的軸承鋼夾雜物的水平滿足高純凈軸承鋼技術(shù)要求,為本公司產(chǎn)品開發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

[1]王雅貞,張巖,劉術(shù)國.連續(xù)鑄鋼工藝及設(shè)備.北京:冶金工業(yè)出版社,2005

[2]劉嘉禾,關(guān)玉龍.中國金屬學(xué)會.特殊鋼雜志社,2008