作者：王昆鹏,王郢,徐建飞,陈廷军,谢伟,姜敏

作者单位：中天钢铁集团有限公司技术中心,中天特钢有限公司,北京科技大学冶金生态工程学院

刊名：钢铁

ISSN：0449-749X

出版年：2022-03-28

卷：57

期：6

起页：42-49

止页：

分类号：TF769

语种：中文

关键词：轴承钢;精炼;真空处理;固态夹杂物;接触角;热力学;去除率;

内容简介

研究了轴承钢LF精炼和RH真空处理过程各类夹杂物的成分、种类和数量变化，并结合热力学模拟计算了夹杂物与钢液的界面参数，并对试验结果进行分析讨论。夹杂物分析结果表明，精炼25 min后，脱氧产物Al2O3消失，钢中夹杂物以纯尖晶石、含少量CaO的尖晶石、CaO·2Al2O3和CaO·Al2O3为主。继续精炼65 min至LF精炼结束，钢中夹杂物仍以纯尖晶石、含少量CaO的尖晶石、CaO·2Al2O3和CaO·Al2O3为主。RH真空处理25 min后，钢中夹杂物总数量较LF精炼结束降低75%,其中，纯尖晶石和含少量CaO的尖晶石去除率分别为99.5%和93.2%,CaO·2Al2O3去除率为67%。RH破空后钢中夹杂物以液态钙铝酸盐CaO·Al2O3和12CaO·7Al2O3为主。精炼过程尖晶石类夹杂物尺寸集中在10μm以下，尺寸大于20μm夹杂物主要为处于液相区的钙铝酸盐，这些钙铝酸盐在LF精炼前期就已经存在。与钢水接触角大于90°的固态夹杂物纯尖晶石、含少量CaO的尖晶石和CaO·2Al2O3在RH真空处理过程容易去除，与钢水接触角小于90°的液态夹杂物CaO·Al2O3和12CaO·7Al2O3不易去除。因此，将LF精炼结束的夹杂物控制为固态夹杂物有利于RH真空处理过程夹杂物的高效去除。热力学计算结果表明，当钢中w（T[O]）为0.001 0%、w（[Mg]）大于0.000 18%时，脱氧产物Al2O3热力学上就不能稳定存在。铝脱氧、高碱度渣精炼条件下很难稳定地获得固态Al2O3夹杂物。为获得完全固态尖晶石或高熔点钙铝酸盐夹杂物，钢中w（[Ca]）需控制在0.000 1%以内。钢中w（[Ca]）大于0.000 2%,就具备生成液态夹杂物的热力学条件。