轴承钢连铸技术
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轴承钢连铸工艺流程
内容:
轴承钢连铸工艺流程主要包括以下几个步骤:
1. 原料预处理
将钢锭、废钢进行切割、去除表面氧化皮和杂质,然后进行预热,以便于后续的熔炼。
2. 熔炼
将预处理后的钢料和炉料放入电弧炉或感应炉中,加热至熔融状态,并进行合金化添加。
控制好温度、时间,使钢液的成分达到要求。
3. 二次精炼
用底吹氧或氩气进行精炼,去除钢液中的气、硫、磷等有害气体和杂质,调整钢液成分,使其达到连铸要求。
4. 连续浇注
将精炼后的钢液从浇注口连续浇入水冷铜模内,使钢液在铜模内连续凝固,形成钢坯。
控制好浇注速度、温度等参数。
5. 钢坯热处理
对连铸后的钢坯进行正常化、退火等热处理,调整组织,消除内应力。
6. 切断、标记
将连铸的钢坯切割成定长,进行标记,作为后续加工的原材料。
通过上述工艺流程,可以获得性能优良的轴承钢坯,为后续加工提供优质的原材料,以生产高品质的轴承钢产品。
轴承钢绿色高效连铸及均质化关键技术在咱们日常生活中,轴承钢可能大家不是特别关注,但它在咱们的工业中可起着举足轻重的作用。
想象一下,汽车、机器、工厂的设备这些“大家伙”都离不开轴承钢,它就像个默默无闻的幕后英雄,虽然不显眼,可是每时每刻都在提供动力支持。
而要让这些钢材的质量更好、性能更稳定,关键的一个环节就是连铸和均质化技术。
这就像做饭一样,要想炖出一锅好汤,火候、食材都得讲究,而这两项技术就是保证轴承钢“好味道”的秘诀。
说到轴承钢的绿色高效连铸,很多人可能一脸懵。
其实啊,连铸就是把液态的钢水通过一种特殊的工艺直接铸造成钢坯。
以前,我们的钢铁生产老是用那种“粗暴”的方法,要经过好多步,浪费能量,污染环境。
现在好了,绿色高效连铸的技术就像给钢铁生产换上了“环保模式”。
这个过程不仅减少了资源浪费,还能大大提高生产效率。
你想啊,原本得几天的工序,搞不好几小时就能搞定了,这对生产效率和环境保护来说,简直是“省时省力又省钱”的好事。
但是,连铸只是第一步,接下来最让人头疼的就是均质化了。
均质化听起来好像是个高深的技术名词,但其实就是让钢材内部的组织更加均匀、稳定。
就像你炒菜,调料得均匀分布,菜才会好吃。
如果调料撒得不均匀,一口咸一口淡,谁吃了都不好受。
轴承钢也一样,均匀的结构能让它在使用过程中更加坚固耐用,不容易出现裂纹、变形。
均质化其实是通过高温处理来“让钢材慢慢舒展”,让它内部的成分分布更加均匀。
这个过程中,温度、时间和工艺的掌控就得像大师级厨师一样精准,稍微偏差一点,就可能影响到最终的质量。
说白了,这就是把一块块钢材从“粗糙”打磨到“细腻”,让它在以后承受更大的压力时,不会容易坏掉。
就像你每天吃的苹果,表面看着挺好,但切开一看,内部有点斑点或者不均匀,那吃着可就不舒服了。
同理,钢材的均质化,能有效减少内部缺陷,增强钢材的强度和抗疲劳能力,这对于做轴承的钢材尤为重要。
不得不说,绿色高效连铸和均质化技术的结合真是让轴承钢的质量提升了不止一个档次。
品种钢优特钢连铸工艺技术l 特殊钢连铸有什么特点?与普通钢连铸相比,特殊钢连铸具有以下特点:(1)特殊钢的合金元素较多,含量较高,碳含量范围大(0.02%~2.3%C),受合金元素影响,其凝固特性与普通碳素钢差异大。
(2)特殊钢的纯洁度、均匀性、气体含量、低倍组织、夹杂物形态等要求比普通碳素钢高。
(3)有些特殊钢含Cr、V、Ti、Nb、Al等活泼元素,极易与氧、氮反应生成高熔点化合物,给铸坯质量带来一定危害;还有些合金元素则与钢中碳生成碳化物或碳氮化物,容易产生高温固相析出,对钢的热塑性有重要影响。
(4)由于连铸过程的特殊冷却凝固条件,成分偏析和组织不均匀性更为突出。
2 针对特殊钢凝固的特点,特殊钢连铸需解决的关键技术问题有哪些?(1)提高钢液洁净度提高钢液洁净度的主要措施有:1)低铝洁净钢技术,通过采用非铝脱氧剂,在降低钢中残铝和氧化物夹杂中A1203比例的前提下,使钢中氧含量比传统铝脱氧显著降低;2)钢包软吹氩技术;3)钢包下渣自动检测及控制技术;4)中间包冶金技术;5)中间包和结晶器保护渣的优化;6)结晶器冶金技术。
(2)提高铸坯质量铸坯质量的提高主要依赖于连铸装备和工艺的优化,就我国目前现有装备而言,提高特殊钢铸坯质量的主要措施是采取低过热度浇铸与电磁搅拌相结合的办法来扩大等轴晶区,减轻偏析和疏松的集中度。
同时根据不同钢种的特点选择合适的保护渣、结晶器设计与冷却、二冷和拉坯制度,以防止裂纹等缺陷的产生。
为进一步提高铸坯质量,近年出现了一些新的技术:1)浇铸过程液面自动控制;2)结晶器和凝固末段电磁搅拌工艺优化;3)大方坯轻压下技术;4)利用外场或形核剂细化铸态组织技术;5)复式结晶器控制凝固组织技术;6)结晶器钢液流动控制技术等。
3 目前我国使用的中间包,尤其是方坯连铸机使用的中间包存在的突出问题表现在哪些方面?目前我国使用的中间包存在较多的问题,尤其是方坯连铸机用的中间包存在的问题更为突出。
连续铸钢技术项目设计方案1.1 连铸技术的发展概况连续铸钢是钢铁冶金领域内发展最快、最受重视和最为成功的技术之一,其原因在于连铸技术具有显著的技术经济优越性,是钢铁生产流程中结构优化的重要环节。
转炉的发明者亨利·贝塞麦(Herry Bessemer)于1846年首先提出了连续浇注的概念并于1857 年获得专利权。
从那时以来,近一个世纪的时间里,世界上的一些冶金工作者在连续浇铸技术方面进行了有益的探索,上世纪三十代,德国人容汉斯开创性的提出结晶器振动法,浇注铜铝合金获得成功,使有色合金的连续铸造应用于生产,金属(铜、铝)的连续铸造获得了工业应用。
但钢液的连续浇铸却始终没有获得工业化[1]。
钢的连铸取得突破性进展是由1945 年,容汉斯(S.Junghans)及其合作者罗西(I.Rossi)采用了振动式结晶器代替以前的固定式结晶器,解决了固定式结晶器拉坯漏钢的难题,钢水的连铸才首次获得成功。
1950 年容汉斯和曼内斯曼(Mannesmann)公司合作,建成了世界上第一台能浇铸 5 t 钢水的连铸机[2]。
钢水连铸获得巨大成功的另一重要的技术关键是英国人哈里德(Halliday)提出的“负滑脱(Negative Slip)”的概念。
“负滑脱”能够有效地防止了凝固壳与结晶器的粘结和更好地改善润滑。
20 世纪40 年代,德国建成了第一台浇注钢水的实验性连铸机。
连铸技术在20 世纪50 年代初开始步入工业应用阶段,70 年代以后钢的连铸技术迅速发展,80 年代连铸技术日臻完善,一个国家的连铸技术水平的高低己成为衡量其钢铁工业现代化程度的重要标志。
20 世纪90 年代,随着钢的连铸技术的日益成熟,连铸技术又有新的重大发展。
从那时以来,薄板坯连铸(连轧)技术在世界上获得了重大发展;薄带连铸技术也受到广泛重视,进行了深入研究;高效连铸技术随之出现,并获得了迅速发展。
今天,钢的连铸技术无论从深度和广度上,都远远超过了20 世纪80年代的水平。
方坯轴承钢GCr15操作要点高碳铬轴承钢主要用于制作轴承,要求有良好的耐磨性、较高的疲劳强度、硬度、一定的抗腐蚀性能。
要求钢质纯净,夹杂物细小分布均匀,2002年出版的轴承钢国家标准GB/T18254-2002中规定连铸轴承钢全氧含量要求≤12ppm,同时对低倍与非金属夹杂物的要求很严。
故精炼应加强去除夹杂物、脱气与脱氧操作;连铸应保证连铸中间包液面高度与稳定,做好全保护浇注,防止钢液二次氧化。
残余元素Ti含量按不大于30ppm控制,按实际结果报出供参考,不作为判定条件。
1 工艺路线铁水脱硫→转炉冶炼→LF炉精炼→RH脱气→130mm2方坯铸机(全保护浇注、电磁搅拌)2 生产准备2.1 炼钢准备低氮增碳剂,中碳Cr-Fe、铝铁,要求原材料干燥。
2.2 连铸使用Mg-Ca质干式料带挡墙、塞棒中间包、准备高碱度中间包覆盖剂,使用带电磁搅拌结晶器。
2.3 LF炉准备小袋铬铁、低氮增碳剂;2.4本钢种按1~3炉/次组织;钢种代码:FF00633 冶炼工艺3.1 铁水条件:铁水脱硫扒渣,目标S按≤0.005%控制,扒渣率≥95%。
3.2 装入量:236±1t,(废钢采用切头、切尾,不得使用含Ti废钢),废钢加入量≤20t/炉。
3.3炉渣碱度按3.5—4.0控制。
3.4终点控制3.4.1副枪自动化炼钢模型模式4终点碳设定≥0.17%;终点磷≤0.012%。
3.4.2出钢温度:按1660-1680℃控制,以保到站温度合格为目标。
3.5出钢3.5.1出钢口状况良好,出钢时间5—8分钟。
3.5.2 出钢过程加入500kg小粒白灰100kg精品萤石。
3.5.3采用挡渣出钢,尽量减少下渣量,钢包渣层厚度≤80mm。
3.5.4 出钢到吊包在线底吹,流量500-1000l/min,以保渣面翻动为宜。
3.5.5使用正常周转包,不用新包和小修包,确保钢包自开。
3.6脱氧合金化3.6.1出钢过程加铝铁1.5Kg/t钢,用硅锰配Mn和Si,Mn的吸收率按90%,不足Si用硅铁补齐,Si的吸收率按88%计;用中碳铬铁配铬,Cr的吸收率92%,考虑铬铁增碳量; (参考铬铁成分:C:1.38%;Cr:61.86%)。
天天向上独家原创前言自上世纪八十年代中后期特钢连铸在我国钢铁行业开始推广以来已有约二十年的历史,特钢连铸技术取得了令人瞩目的进步。
江阴兴澄公司的特钢连铸始于上世纪九十年代中期,经过十多年的努力,在连铸工艺技术、品种质量方面取得了巨大的进展,已从刚开始只能生产一般的优碳钢到现在已能生产高质量要求、高技术含量的汽车用钢、轴承钢等品种。
本文将对兴澄特钢连铸技术作一简介。
1.装备情况1.1.工艺流程情况目前江阴兴澄公司拥有三个炼钢分厂,分别配备40吨交流电弧炉3座、100吨直流电弧炉和100吨纯氧顶底复吹转炉各1座,后面配置相应的LF钢包精炼炉和真空脱气炉。
共有6台大、小方坯连铸机。
工艺路线:1).对一般要求的钢种为:初炼炉—LF钢包精炼炉—连铸浇注;2).对要求高的钢种为:初炼炉—LF钢包精炼炉—真空脱气处理—连铸浇注。
1.2.连铸概况1)小方坯连铸机共3台:为40吨交流电弧炉配置,均为4机4流。
其中1台弧形半径为6米,铸坯规格分别为150方、Φ150mm、Φ180mm;其它2台弧形半径为8米,铸坯规格为180方、Φ220mm。
2)大方坯连铸机共3台:为100吨直流电弧炉和转炉配置。
其中2台机为5机5流,弧形半径均为12米,铸坯规格为300×320mm、Φ350mm、Φ450mm、Φ500mm、Φ600mm。
另1台为3机3流,弧形半径为16.5米,铸坯规格为370×490mm。
2.特殊钢连铸面临的技术课题[1]兴澄公司主要生产轴承钢、弹簧钢、齿轮钢、易切削非调钢、高压管坯钢、油田用钢、系泊链钢、硬线钢等特殊钢。
这些钢种比普通碳素钢对钢质有更高要求。
⑴由于特殊钢中的合金元素较多,含量较高,碳含量控制范围大(0.02%~1.1% C),因此其凝固特性与普通碳素钢有所不同。
⑵特殊钢的纯净度(气体含量、夹杂物数量及形态)、均匀性(低倍组织、微观组织)等要求比普通碳素钢高。
⑶特殊钢中常含有V、Ti、Nb、Al 等活泼元素,极易与氧、氮反应生成高熔点化合物;某些特殊钢中含有S、Al、N元素在浇注、凝固过程中极易形成脆性区或者坚硬质点,这给铸坯质量尤其是表面及内在质量带来一定危害。
轴承用钢的质量是所有合金钢中要求最严格、检验项目最多的钢种。
世界公认轴承钢的水平是一个国家冶金水平的标志。
轴承对其材料的要求较高,必须具备高的硬度、耐磨性、接触疲劳强度、弹性极限,良好的冲击韧性、断裂韧性、尺寸稳定性、防锈性能和冷热加工等性能。
为保证这些性能要求,轴承钢的冶金质量必须保证其严格的化学成分及化学成分均匀性,特别高的纯净度,极低的氧含量和残余元素含量,严格的低倍组织和高倍组织,严格的碳化物均匀性,严格的表面脱碳层和内部疏松、偏析、显微孔隙等,不允许存在裂纹、夹渣、毛刺、折迭、结疤、氧化皮、缩孔、气泡、白点和过烧等表面和内部缺陷。
我国特钢企业2007年轴承钢产量为245万t。
当前世界各国所使用的轴承钢主要有5大类,即高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、不锈轴承钢、高温轴承钢、中碳轴承钢。
高碳铬轴承钢。
高碳铬轴承钢是含铬0.6%~1.5%的高碳合金钢,目前我国标准中采用5个牌号,GCr15、GCr6、GCr9、GCr9SiMn、GCr15SiMn。
高碳铬轴承钢已有100多年的历史,长期的生产和使用证明,这种钢基本上可以满足一般工作条件的轴承要求,具有良好的耐磨性和抗接触疲劳性能,有较理想的耐锈蚀性和一定的弹性、韧性,加工性能较好,价格也较便宜,因此应用最广。
由于淬透性的差别,其中用量最大的是GCr15和GCr15SiMn,GCr6和GCr9已很少采用。
渗碳轴承钢。
渗碳轴承钢实质上是优质渗碳结构钢,目前我国标准中采用6个牌号,G20CrMo、G20CrNiMo、G20Cr2Ni4、G20CrNi2Mo、G10CrNi3Mo、G20Cr2Mn2Mo。
这类钢经过渗碳、淬火、回火等热处理工序后,表面具有很高的硬度和一定的耐磨性以及较高的抗接触疲劳强度,且其心部都具有良好的韧性、一定的强度和硬度。
主要用于承受冲击载荷下的轴承和特大型轴承,如铁路、轧钢机用轴承等。
不锈轴承钢。
有马氏体不锈钢和奥氏体不锈钢,目前我国标准中采用3个牌号,9Cr18、9Cr18Mo、Cr14Mo4。