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D0I:10.13374/i.issnl00103.2009.s1.014 第31卷增刊1 北京科技大学学报 Vol.31 Suppl.1 2009年12月 Journal of University of Science and Technology Beijing Dee.2009 VD精炼工艺对GCr15钢中总氧及[A1]s含量的影响 胡文豪朱施利 杭州钢铁集团公司技术中心，杭州310022 摘要在杭钢VD精炼炉工业化实验的基础上研究了VD处理过程炉渣组元对GCrl5钢中[AI]s的影响，以及VD真空时 间和真空度对GC15钢中总氧的影响.实验结果表明，在2.5~4.5的碱度范围内，随着碱度的升高，VD过程钢中的[A1]s烧 损减少，但渣中Ca0被还原的趋势增加.随着真空处理时间延长，钢材中的总氧含量先迅速降低，l6min后趋于平稳.当真空 度大于67Pa时，钢中总氧量随真空度的降低而降低，但在真空度小于67P后，降低真空度，钢中总氧含量反而上升. 关键词真空时间：真空度；炉渣碱度：[A]s烧损 Influences of VD refining process on total oxygen content and [Al ]s content in GCr15 steel HU Wen-hao.ZHU Shi-li Technology Centre.Hangchou Iron Steel Group Co..Hanghou 310022.China ABSTRACT Based on the industrial experiments of VD treatment at HZSteel,the effect of slag on [Al]s was studied as well as the effects of vacuum holding time and vacuum degree on the total oxygen content.The results show that the higher the basicity.the less the [Al]s reduction in the steel in the basicity range of 2.5~4.5,while the reduction trend of Ca0 is increased:The longer the vac- uum processing.the lower the total oxygen content in the steel,but not obviously decreases after 16min:When vacuum is more than 67 Pa.the total oxygen content in steel drops with the decrease of the vacuum:However,when vacuum is less than 67Pa.the total oxygen content in steel rises instead of decreases. KEY WORDS vacuum treatment time:vacuum degree:basicity of slag:[Al]s reduction 影响轴承钢质量的主要因素为钢中的氧含量和响较大)，为了保证钢中合适的[41]s含量，在生产 夹杂物的组成、形态、尺寸及其分布]，其中氧化 过程中采用了铝脱氧的方式，而VD真空对钢中总 物夹杂对轴承的疲劳破坏有显著影响：氧化物夹杂 氧含量及[A]s的影响较为复杂，进真空前用铝进 越大，引起的应力集中越强，而在氧化物夹杂中，球 行脱氧后，由于溶解氧非常低，真空下对其去除的效 状不变形的D类夹杂物比B类夹杂物对接触疲劳 果有限，因此，真空下脱氧的关键是对氧化物夹杂的 寿命的危害更大，无论是D类夹杂还是B类夹杂物 去除，由于真空改善了动力学条件，能促使氧化物 在钢中的生成均离不开钢中的氧，氧含量越高，造成 上浮到渣中，使钢中全氧降低：但好的动力学条件也 氧化物夹杂数量就越多，氧化物夹杂的尺寸也越大， 会促进一些反应的发生（如C与Ca0、Al与SiO2 因而对疲劳寿命的危害也越大，氧化物夹杂的总量 等)，这些反应会成为钢中总氧含量增加的新氧源， 与钢中氧基本上成正比③]，因此降低轴承钢氧含量 并且能降低钢中[AI]s含量，本文主要通过统计分 是各钢厂共同追求的目标，杭钢自2005年开始开 析和热力学计算对杭钢100tVD精炼炉真空条件 发研制GCr15轴承钢，对冶炼工艺相继采取一系列 下影响总氧含量及[A]s烧损的影响因素进行了生 技术措施，钢中氧含量达到12×10一的钢材比例逐 产实验及探讨，提出了相应的控制目标， 渐提高，由于钢中[A]s含量对钢板深冲性能的影 收稿日期：2009-10-01 作者简介：胡文豪(I970-）,男，高级工程师，硕士，E-mail:huw enhao(@hzsteel.comVD 精炼工艺对 GCr15钢中总氧及［Al］s 含量的影响 胡文豪 朱施利 杭州钢铁集团公司技术中心杭州310022 摘 要 在杭钢 VD 精炼炉工业化实验的基础上研究了 VD 处理过程炉渣组元对 GCr15钢中［Al］s 的影响以及 VD 真空时 间和真空度对 GCr15钢中总氧的影响．实验结果表明在2∙5～4∙5的碱度范围内随着碱度的升高VD 过程钢中的［Al］s 烧 损减少但渣中 CaO 被还原的趋势增加．随着真空处理时间延长钢材中的总氧含量先迅速降低16min 后趋于平稳．当真空 度大于67Pa 时钢中总氧量随真空度的降低而降低但在真空度小于67Pa 后降低真空度钢中总氧含量反而上升． 关键词 真空时间；真空度；炉渣碱度；［Al］s 烧损 Influences of VD refining process on total oxygen content and ［Al ］s content in GCr15steel HU Wen-haoZHU Sh-i li Technology CentreHangzhou Iron ＆ Steel Group Co．Hangzhou310022China ABSTRACT Based on the industrial experiments of VD treatment at HZSteelthe effect of slag on ［Al］s was studied as well as the effects of vacuum holding time and vacuum degree on the total oxygen content．T he results show that the higher the basicitythe less the ［Al］s reduction in the steel in the basicity range of2∙5～4∙5while the reduction trend of CaO is increased；T he longer the vacuum processingthe lower the total oxygen content in the steelbut not obviously decreases after16min；When vacuum is more than 67Pathe total oxygen content in steel drops with the decrease of the vacuum；Howeverwhen vacuum is less than67Pathe total oxygen content in steel rises instead of decreases． KEY WORDS vacuum treatment time；vacuum degree；basicity of slag；［Al］s reduction 收稿日期：2009-10-01 作者简介：胡文豪（1970—）男高级工程师硕士E-mail：huwenhao＠hzsteel．com 影响轴承钢质量的主要因素为钢中的氧含量和 夹杂物的组成、形态、尺寸及其分布［1—2］．其中氧化 物夹杂对轴承的疲劳破坏有显著影响：氧化物夹杂 越大引起的应力集中越强．而在氧化物夹杂中球 状不变形的 D 类夹杂物比 B 类夹杂物对接触疲劳 寿命的危害更大．无论是 D 类夹杂还是B 类夹杂物 在钢中的生成均离不开钢中的氧氧含量越高造成 氧化物夹杂数量就越多氧化物夹杂的尺寸也越大 因而对疲劳寿命的危害也越大．氧化物夹杂的总量 与钢中氧基本上成正比［3］因此降低轴承钢氧含量 是各钢厂共同追求的目标．杭钢自2005年开始开 发研制 GCr15轴承钢对冶炼工艺相继采取一系列 技术措施钢中氧含量达到12×10—6的钢材比例逐 渐提高．由于钢中［Al］s 含量对钢板深冲性能的影 响较大［4］为了保证钢中合适的［Al］s 含量在生产 过程中采用了铝脱氧的方式．而 VD 真空对钢中总 氧含量及［Al］s 的影响较为复杂进真空前用铝进 行脱氧后由于溶解氧非常低真空下对其去除的效 果有限因此真空下脱氧的关键是对氧化物夹杂的 去除．由于真空改善了动力学条件能促使氧化物 上浮到渣中使钢中全氧降低；但好的动力学条件也 会促进一些反应的发生（如 C 与 CaO、Al 与 SiO2 等）这些反应会成为钢中总氧含量增加的新氧源 并且能降低钢中［Al］s 含量．本文主要通过统计分 析和热力学计算对杭钢100t VD 精炼炉真空条件 下影响总氧含量及［Al］s 烧损的影响因素进行了生 产实验及探讨提出了相应的控制目标． 第31卷 增刊1 2009年 12月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol．31Suppl．1 Dec．2009 DOI:10．13374／j．issn1001－053x．2009．s1．014