连铸轴承钢管坯的研究与开发.doc

1 连铸轴承钢管坯的研究与开发 1 前言宝钢集团上海五钢有限公司( 以下简称上海五钢) 自上世纪80 年代以来一直跟踪世界轴承钢连铸技术动态。 1997 年,上海五钢 100t 直流电炉― 100t 钢包炉― 100t 真空炉―5 流连铸机生产线和相应的加热―轧制生产线上成功地开发了轴承钢的小方坯连铸―加热轧制技术。 2000 年,为了进一步调整轴承钢品种结构和降低生产成本,充分发挥该生产线的产能,开发了连铸轴承钢管坯的工艺流程,并围绕该工艺流程进行研究,提高了轴承钢的纯净度,并使连铸轴承钢的碳化物的纵向弥散度优于模铸轴承钢材,取得显著的经济效益。 2 连铸轴承钢管坯的工艺流程及其主要装备连铸轴承钢管坯的工艺流程如下: 100t 直流电炉― 100t 钢包炉― 100t 真空炉―5 流连铸机浇注 220amm × 220mm 方坯―三段推钢连续式加热炉―横列式 500 轧机轧制φ 55-75m m 轴承钢管坯;或 5 流连铸机浇注 140mmxl40mm 方坯―梁式全步进三段加热炉― 17 机架半连续式轧机轧制 950mm 以下成品材。炼钢―连铸的主要设备参数如下: (1) 电炉。公称容量: 100t ;最大电压: 840V ;最大电流: 92kA ;出钢: EBT 。(2) 钢包炉。变压器容量: 18MVA ;二次电压: 320V( 最大) ;二次电流: 38000A( 最大); 吹氩流量: 500NL/min( 最大)。(3) 真空炉。结构型式:罐式;喷射泵数量: 6+3 级;极限真空度: 26Pa 。(4) 连铸机。中间罐容量: 20t ; 浇铸半径: ; 浇铸断面: 220 × 220mm 或 140 × 140mm ; 电磁搅拌:结晶器和凝固末端。(5) 三段推钢连续式加热炉。炉型:三段推钢连续式;炉底有效面积:长 26m ,宽 ; 轨距: 800mm ;燃料:煤气;最高炉气温度: ≤1 350 ℃。(6)500 三辊横列式轧机。轧制力矩: 294kN ; 辊身长度:1 500mm ; 轧辊直径: 530~580mm ; 机架形式:半闭口式加强型轧机;主电机功率: 1 700kW 。 3 炼钢―连铸轴承钢管坯的工艺研究 钢液纯净度对连铸坯质量的影响对比试验证实,连铸材的材料疲劳寿命大于模铸材的根本原因是连铸材的纯净度要明显优于模铸材。因此, 在现有装备条件下, 尽可能改善连铸材质量, 应强调钢中磷、硫、氧含 2 量和夹杂物的控制。(1) 钢中磷含量的控制。由于强调了钢液纯净度, 电炉的去磷和出钢挡渣操作水平有了相当的改善。磷含量在 %以下的比例从试验前期的 40 %提高到试验中后期的 83 %。(2) 钢中硫含量的控制。钢中硫含量不仅对钢液的可浇性有重要影响, 而且对连铸坯或连铸材的中心疏松和中心偏析也有影响。因此,连铸轴承钢管坯的硫含量一般控制在 % 以下。试验炉号的硫含量在 %以下的比例已达 100 %;最低的硫含量可达 %。(3) 钢中氧含量的控制。钢中氧含量综合反映了钢液纯净度的总量水平。因此, 在公司企标中明确规定钢中氧含量应在 10× 10-6 ( -6 上标) 以下。试验炉号的氧含量在 5× 10-6 (-6 上标) ~9× 10-6 ( -6 上