一種冶煉軸承鋼用精煉渣的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于鋼鐵冶金領域，尤其涉及一種冶煉軸承鋼用精煉渣的制備方法。
【背景技術】
[0002]隨著國民經濟的不斷發(fā)展，軸承鋼滲透到國民經濟的各個部門并延伸到許多高精尖領域?，F(xiàn)代工業(yè)發(fā)展亟需高品質的軸承鋼，要求具有優(yōu)秀的耐磨性、疲勞強度，減少脆性斷裂。這就對鋼材的潔凈度提出了很高的要求。要求鋼中的氧、硫等微量有害元素及非金屬夾雜物的含量都要降到很低的水平，同時能夠對夾雜物的成分、尺寸及形狀進行控制，保證其塑性變形能力。另一方面，現(xiàn)代煉鋼過程緊湊，為了保證后續(xù)澆鑄和整個生產流程順利進行，往往需要縮短精煉時間，這就要求精煉渣能夠快速成渣，并在短時間內快速實現(xiàn)脫氧、脫硫反應和吸附夾雜物。
[0003]目前，中國專利CN101736132A公布的一種燒結型合成渣及其生產方法，中國專利CN10256013IA公布的的一種冶煉高標準軸承鋼精煉合成渣及其制備方法中國專利CN1827794A公布的超純凈鋼用精煉渣及制備方法，它們均屬于晶態(tài)渣系，具有化學成分均勻，物相穩(wěn)定，熔點低，成渣速度快，滿足一般鋼種對脫氧，脫硫，夾雜物的數量、顆粒大小、形貌、分布等的要求。但對軸承鋼等對鋼材質量要求苛刻的鋼種，現(xiàn)有的精煉渣在脫氧，脫硫，夾雜物的數量、顆粒大小、形貌、分布等控制方面還需要很大提高。
[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明想到采用預熔水冷的方式得到非晶態(tài)的渣，并且控制渣系的成分Ca/Al=0.8-2.0，經實驗和實際生產驗證，該成分的非晶態(tài)渣比晶態(tài)渣對鋼水的處理效果更好，鋼的純凈度更高，可以達到對鋼種純凈度的要求，從而保證了軸承鋼的高品質。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明是提供一種冶煉軸承鋼用精煉渣的制備方法，本發(fā)明制備的精煉渣為非晶態(tài)，具有低熔點，高熔速等特點，可以高效快速脫硫，有效去除鋼中的非金屬夾雜物，特別適用于軸承鋼的生產。其具體制備步驟如下:
步驟一:備料:將原料螢石，白灰，一級鋁土礦，河砂，菱鎂礦分別破碎，稱量，放入球磨機中I ~1.5 h進行球磨混勻，使配合后的原料中各組分按重量百分比為:CaO 38%~56%，S12 5%~12%, Al2O3 28%~48%, MgO 2%~8%, CaF2 2%~6%，余量為雜質；
步驟二:預熔:將混勻后的原料放在化渣爐中預熔，預熔溫度為1300~1400°C ;
步驟三:?；?待渣料充分熔化后，將其取出倒入?；貎冗M行水淬；
步驟四:得到產品:待水淬渣冷卻后取出烘干保存裝袋，得到所需精煉渣。
[0006]其中，備料所需的各種原料所含組分的重量百分比:螢石中CaF2含量75%~90%，白灰中CaO含量95%以上，一級鋁土礦中Al2O3含量85%以上，河砂中S1 2含量73%~88%，菱鎂礦中MgO含量45%~60%。
【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0008]實施例1
渣系組分為:CaO 38% , S12 10%, Al2O3 39%, MgO 8%, CaF2 5%，Ca/Al=l.0。
[0009]以生產It精煉渣為例，根據渣系的成分以及所占的重量百分比，用稱重裝置準確稱量出各組分的礦物原料，重量分別為:白灰391.75kg，河砂125.00kg，一級鋁土礦433.33kg，菱鎂礦160.00kg，螢石58.82kg。用破碎機將所稱量好的原料破碎，并進行相應的處理。使用球磨機將稱量好的各組分進行充分的混合，混合時間1.3h。將混合好的渣料放入化渣爐中，起始溫度為1330°C，將渣料完全熔化。待渣料完全熔化后，將其取出倒入粒化池中進行水淬，冷卻后取出烘干保存裝袋。
[0010]實施例2
渣系組分為:CaO 56% , S12 5%, Al20328%, MgO 5%, CaF2 6%，Ca/Al=2.0。
[0011]以生產I t預熔渣為例，根據渣系的成分以及所占的重量百分比，用稱重裝置準確稱量出各組分的礦物原料，重量分別為:白灰577.32kg，河砂62.50kg，一級鋁土礦311.1lkg，菱鎂礦100.00kg，螢石70.59kg。用破碎機將所稱量好的原料破碎，并進行相應的處理。使用球磨機將稱量好的各組分進行充分的混合，混合時間1.2h。將混合好的渣料放入化渣爐中，起始溫度為1360°C，將渣料完全熔化。待渣料完全熔化后，將其取出倒入?；刂羞M行水淬，冷卻后取出烘干保存裝袋。
[0012]實施例3
渣系組分為:CaO 40%，S12 6%, Al2O3 48%, MgO 2%, CaF2 4%，Ca/Al=0.8。
[0013]以生產I t預熔渣為例，根據渣系的成分以及所占的重量百分比，用稱重裝置準確稱量出各組分的礦物原料，重量分別為:白灰412.37kg，河砂75.00kg，一級鋁土礦533.33kg，菱鎂礦40.00kg，螢石47.06kg。用破碎機將所稱量好的原料破碎，并進行相應的處理。使用球磨機將稱量好的各組分進行充分的混合，混合時間1.4h。將混合好的渣料放入化渣爐中，起始溫度為1350°C，將渣料完全熔化。待渣料完全熔化后，將其取出倒入粒化池中進行水淬，冷卻后取出烘干保存裝袋。
[0014]實施例4
渣系組分為:CaO 46%，S12 12%, Al2O3 32%, MgO 8%, CaF2 2%，Ca/Al=l.4。
[0015]以生產I t預熔渣為例，根據渣系的成分以及所占的重量百分比，用稱重裝置準確稱量出各組分的礦物原料，重量分別為:白灰474.23kg，河砂150.00kg，一級鋁土礦355.56kg，菱鎂礦160.00kg，螢石23.53kg。用破碎機將所稱量好的原料破碎，并進行相應的處理。使用球磨機將稱量好的各組分進行充分的混合，混合時間1.5h。將混合好的渣料放入化渣爐中，起始溫度為1400°C，將渣料完全熔化。待渣料完全熔化后，將其取出倒入?；刂羞M行水淬，冷卻后取出烘干保存裝袋。
[0016]實施例5
渣系組分為:CaO 50% , S12 10%, Al2O3 33%, MgO 2%, CaF2 5%，Ca/Al=l.5。
[0017]以生產I t預熔渣為例，根據渣系的成分以及所占的重量百分比，用稱重裝置準確稱量出各組分的礦物原料，重量分別為:白灰515.46kg，河砂125.00kg，一級鋁土礦366.67kg，菱鎂礦40.00kg，螢石60.98kg。用破碎機將所稱量好的原料破碎，并進行相應的處理。使用球磨機將稱量好的各組分進行充分的混合，混合時間1.0h。將混合好的渣料放入化渣爐中，起始溫度為1310°c，將渣料完全熔化。待渣料完全熔化后，將其取出倒入粒化池中進行水淬，冷卻后取出烘干保存裝袋。
【主權項】
1.一種冶煉軸承鋼用精煉渣的制備方法，其特征在于:該方法制得的渣系Ca/Al==0.8~2.0，各組分按重量百分比計算為:CaO 38%~56%，S12 5%~12%, Al2O3 28%~48%,MgO 2%~8%, CaF2 2%~6%，余量為雜質。2.根據權利要求1所述的一種冶煉軸承鋼用精煉渣的制備方法，其特征在于:該方法包含如下步驟: O備料:將原料螢石，白灰，一級鋁土礦，河砂，菱鎂礦分別破碎，稱量，并進行球磨混勻； 2)預熔:將混勻后的原料放在化渣爐中預熔； 3)粒化:待渣料充分熔化后，將其取出倒入?；貎冗M行水淬； 4)得到產品:待水淬渣冷卻后取出烘干保存裝袋，得到所需精煉渣。3.根據權利要求2所述的一種冶煉軸承鋼用精煉渣的制備方法，其特征在于:備料所需的各種原料所含組分的重量百分比:螢石中CaF2含量75%~90%，白灰中CaO含量95%以上，一級鋁土礦中Al2O3含量85%以上，河砂中S1 2含量73%~88%，菱鎂礦中MgO含量45%~60%。4.根據權利要求2所述的一種冶煉軸承鋼用精煉渣的制備方法，其特征在于:該方法的步驟一中球磨機磨制時間I ~1.5 ho5.根據權利要求2所述的一種冶煉軸承鋼用精煉渣的制備方法，其特征在于:該方法的步驟二中預熔溫度在1300~1400 °C。6.根據權利要求2所述的一種冶煉軸承鋼用精煉渣的制備方法，其特征在于:該方法的第三步中渣料完全熔化后，將其取出倒入粒化池內進行水淬，水淬后精煉渣內部結晶度小于15%，大部分為玻璃態(tài)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種冶煉軸承鋼用精煉渣的制備方法。渣系的成分以質量%計，其組分為：CaO？38%~56%,SiO2？5%~12%,Al2O3？28%~48%,MgO？2%~8%,CaF2？2%~6%。其制備方法是將稱量好的螢石、白灰、鋁土礦、河砂及菱鎂礦經過處理后進行球磨混勻，然后放在化渣爐中加熱，待渣料完全熔化后，倒入粒化池內進行水淬，待其冷卻后取出烘干保存裝袋。本發(fā)明制備的精煉渣為非晶態(tài)，具有低熔點，高熔速等特點，可以高效快速脫硫，有效吸附鋼中夾雜物，解決傳統(tǒng)軸承鋼生產工藝中非金屬夾雜物含量高，顆粒粗大等問題，使軸承鋼具有優(yōu)秀的耐磨性、疲勞強度，減少脆性斷裂，提高鋼材的塑性，保證鋼材質量。
【IPC分類】C21C7/076, C21C7/064
【公開號】CN105154625
【申請?zhí)枴緾N201510441084
【發(fā)明人】戰(zhàn)東平, 邱國興, 范坤, 牛奔, 張洋鵬, 鄭瑤, 周永欣, 張慧書, 姜周華
【申請人】東北大學
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年7月25日