【正文】 )控制在4~6之間()。 (5)攪拌鋼液、鋼包加熱為了改善精煉過(guò)程中物理化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)條件，對(duì)鋼液進(jìn)行攪拌必不可少，在各種爐外精煉裝置中，為了加強(qiáng)脫氧和去除夾雜，廣泛使用吹氬攪拌和電磁感應(yīng)攪拌(當(dāng)然也包括RH的循環(huán)攪拌)方法。電磁感應(yīng)攪拌比吹氬攪拌所消耗的能量高，能較快地使鋼液均勻化，特別是包壁附近得到了很好攪拌，鋁脫氧產(chǎn)物的絕大部分被吸收到耐火材料上，少部分進(jìn)入渣中。感應(yīng)攪拌除了設(shè)備昂貴外，對(duì)于促進(jìn)鋼渣反應(yīng)也不那么有效。鋼包吹氬攪拌設(shè)備簡(jiǎn)單，能夠達(dá)到有效的攪拌并能促進(jìn)鋼渣反應(yīng)及真空下的金屬精煉，但在包底，特別是在包壁附近沒(méi)有攪拌，這是吹氬攪拌的不足之處。總之為了保證長(zhǎng)時(shí)間充分?jǐn)嚢?，補(bǔ)償其溫降，精煉爐必須具備加熱功能。 表5 山陽(yáng)和SKF公司精煉爐渣的化學(xué)成分（％）廠名CaOSiO2Al2O3MgOCaF2CaO/SiO2山陽(yáng)SKF50~55103050 (6)連鑄 連鑄工藝始于50年代，但是對(duì)高碳鉻軸承鋼來(lái)說(shuō)，由于碳含量較高以及對(duì) 鋼的夾雜物和碳化物要求較為苛刻，生產(chǎn)的鑄坯容易產(chǎn)生偏析、縮孔和裂紋等缺陷，所以在特殊鋼連鑄中軸承鋼較為困難，發(fā)展也較慢。最近十幾年來(lái)，隨著鋼水二次精煉、保護(hù)澆注、電磁攪拌和二次冷卻技術(shù)的發(fā)展。連鑄軸承鋼技術(shù)也相應(yīng)得到了發(fā)展。日本和德國(guó)的一些特殊鋼公司在70年代末，80年代初期開始采用連鑄機(jī)生產(chǎn)軸承鋼。如山陽(yáng)特殊鋼公司于1982年建成連鑄機(jī)，并用于軸承鋼生產(chǎn)，由于采用了全密封澆注，10－6。但也有人認(rèn)為連鑄軸承鋼材不適用于制造滾動(dòng)體。例如，瑞典SKF公司Ovako 廠1991年投產(chǎn)的新車間仍沿用模鑄生產(chǎn)軸承鋼，美國(guó)Timken公司1985年投產(chǎn)的新車間，就沒(méi)有采用連鑄，估計(jì)軸承鋼的生產(chǎn)以后會(huì)越來(lái)越多地采用連鑄。1986和1991年在ASTM舉辦的軸承鋼國(guó)際會(huì)議上，很多廠家就主張連鑄?？傊?，軸承鋼連鑄仍然是一個(gè)有爭(zhēng)議的課題。到目前為止，還沒(méi)有一篇文章報(bào)道，徹底解決了軸承鋼連鑄坯的中心碳偏析問(wèn)題。7. 國(guó)內(nèi)軸承鋼的生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀中國(guó)的軸承鋼生產(chǎn)從50年代開始起步，通過(guò)40余年的發(fā)展，近幾年來(lái)在產(chǎn)量上均達(dá)到年產(chǎn)600,000t以上，基本上滿足了國(guó)內(nèi)軸承行業(yè)的需求。特別是通過(guò)近十幾年來(lái)積極采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，不斷更新工藝裝備及工藝技術(shù)，在質(zhì)量上有了新的飛躍，品種結(jié)構(gòu)上也有一定的改善，尤其是在提高鋼的純潔度和改善鋼的碳化物均勻性方面取得了不少進(jìn)步，目前我國(guó)爐外精煉軸承鋼已占軸承鋼總產(chǎn)量的60%以上，大冶特殊鋼股份有限公司與上鋼五廠80年代末已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了100%爐外精煉。 我國(guó)軸承鋼的生產(chǎn)，長(zhǎng)期采用10～30t小容量電弧爐單煉，氧含量多在3010－6左右，Al2O3夾雜及點(diǎn)狀?yuàn)A雜物含量很高；1967年引進(jìn)RH裝置對(duì)100t堿性平爐鋼液進(jìn)行脫氣處理，氧含量降到2010－6左右；80年代初開始大力推進(jìn)爐外精煉技術(shù)，相繼建立了EAF＋LFV、EAF＋VAD、EAF＋吹氬或喂絲等，85年又投產(chǎn)兩座50t高功率電弧爐和一臺(tái)60tVAD鋼包精煉爐，標(biāo)志著我國(guó)軸承鋼生產(chǎn)進(jìn)入爐外精煉時(shí)代，特別是近幾年來(lái)主要特鋼廠都進(jìn)行了大規(guī)模技術(shù)改造，如冶鋼建成了60t超高功率電弧爐(ABB)－60tLF＋VD精煉爐(Danieli)－連鑄(Krupp)－650mm連軋(Pomini)。上五建成了100tEAF－100tLF＋VD－CC－連軋等現(xiàn)代化生產(chǎn)工藝路線，其中主體設(shè)備達(dá)到了90年代國(guó)際水平，預(yù)計(jì)不久的將來(lái)我國(guó)軸承鋼的生產(chǎn)，將要躍上一個(gè)新的臺(tái)階，主要質(zhì)量指標(biāo)將達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。、質(zhì)量和品種結(jié)構(gòu) 表6~8示出了我國(guó)近幾年來(lái)主要軸承鋼生產(chǎn)廠家的產(chǎn)量、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和氧含量的變化。從量方面看，我國(guó)軸承鋼產(chǎn)量已達(dá)60萬(wàn)噸左右，實(shí)際上2000年軸承鋼產(chǎn)量已達(dá)80萬(wàn)噸，躍居世界軸承鋼生產(chǎn)大國(guó)行列，日本大體穩(wěn)定在60萬(wàn)噸，瑞典SKF公司70萬(wàn)噸。我國(guó)高碳鉻軸承鋼的產(chǎn)量已經(jīng)不少，關(guān)鍵的問(wèn)題是提高材料利用率。在這方面與先進(jìn)的工業(yè)國(guó)家相比差距較大，日本、瑞典、德國(guó)在70年代末的利用率已經(jīng)達(dá)到60~62％，而我國(guó)到目前為止還不到40％。近年來(lái)，日本的軸承產(chǎn)量已達(dá)24~25億套/年，而軸承鋼的產(chǎn)量并未增加。我國(guó)軸承鋼產(chǎn)量與之相近，但軸承產(chǎn)量只有8~9億套/年。造成我國(guó)軸承鋼材利用率低的原因。除了軸承生產(chǎn)工藝落后以外，軸承鋼材品種結(jié)構(gòu)不合理也是原因。從表中可以看出，我國(guó)的棒材比重很大(占80％以上)，管材幾乎為零，瑞典、日本的管材都在20％以上；我國(guó)的線材、帶材比重仍然較低。目前我國(guó)軸承鋼管生產(chǎn)能力已有6～8萬(wàn)噸/年。但市場(chǎng)不景氣，希望軸承行業(yè)多使用管材以提高材料利用率。從表7中可以看出，我國(guó)軸承鋼的氧含量水平很不平衡，采用爐外精煉工藝氧含量都達(dá)到20106以下。近年來(lái)，撫鋼、大冶和上鋼五廠等廠的軸承鋼氧含量已經(jīng)達(dá)到了相當(dāng)不錯(cuò)的水平。但是國(guó)產(chǎn)軸承鋼與瑞典SKF、日本山陽(yáng)等先進(jìn)廠家相比還存在一定的差距，主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：一是鋼中微量雜質(zhì)元素含量偏高，例如Ti含量偏高，普遍在3010－6以上，不能滿足先進(jìn)的軸承鋼標(biāo)準(zhǔn)要求，限制了軸承鋼大量出口；二是表面質(zhì)量差(包括尺寸精度、表面裂紋和脫碳等)；三是內(nèi)部質(zhì)量不穩(wěn)定，波動(dòng)范圍大。因此，有必要對(duì)我國(guó)軸承鋼的生產(chǎn)工藝及冶金質(zhì)量進(jìn)行更為細(xì)致的研究工作。 表6 我國(guó)軸承鋼的產(chǎn)量及品種結(jié)構(gòu)年份鋼錠，噸鋼材，噸品種比例，%棒材 冷拔 鍛材 鋼絲 線材 鋼管精煉比，%1988583441456186—19907070615534961991680291440938199250809743073819935317233953481994761229568281199568619854738419967398736003301997702876588486 表7 我國(guó)主要特殊鋼廠幾年來(lái)軸承鋼平均氧含量情況，10－6年份大冶上五長(zhǎng)特齊鋼撫鋼大連鋼西寧無(wú)錫首鋼陜鋼199016—1991————19921993——1994－－1995－1996－－1997－－ 表8 1996年我國(guó)與日本的軸承鋼材品種結(jié)構(gòu)對(duì)比[9]，％國(guó)家產(chǎn)量萬(wàn)噸棒材管材線材板帶日本中國(guó)8. 結(jié)束語(yǔ)軸承鋼是純凈鋼代表鋼種之一，為了提高軸承接觸疲勞壽命，要降低鋼中氧和鈦含量及其它有害元素含量，并要求鋼中的非金屬夾雜物和碳化物細(xì)小彌散分布，同時(shí)要求鋼材尺寸精度高和優(yōu)良的表面質(zhì)量，軸承鋼質(zhì)量不僅與煉鋼、精煉、連鑄有關(guān)，還和軋鋼、熱處理工藝密切相關(guān)。首鋼試制軸承鋼，可提高知名度，而且適合首鋼的發(fā)展趨勢(shì)，其產(chǎn)品技術(shù)含量大，難度高，同時(shí)附加值高，試制將促使冶煉、軋鋼、熱處理和理化性能檢驗(yàn)水平全面提高，并能夠嚴(yán)格操作和嚴(yán)格管理。目前三煉鋼已具有生產(chǎn)軸承鋼的硬件設(shè)備，而且2003年矩形坯鑄機(jī)將應(yīng)用末端電磁攪拌以及新上鑄坯緩冷坑等技術(shù)，有可能生產(chǎn)[O]小于15PPM和[Ti]小于20PPM的高碳鉻軸承鋼矩形坯，另外研究人員有博士、碩士和經(jīng)驗(yàn)豐富的工程技術(shù)人員，能夠滿足軸承鋼試制的需要。18 / 18