JFE?西日本制鐵索對軸承鋼質量的改善

2009-03-30

　　為了提高軸承鋼的使用壽命，對其作為軸承鋼的非金屬夾雜物含量水平的要求正變得越來越嚴格。因此，西日本制鐵所以降低鋼中夾雜物含量為目的，重新評價了原來的軸承鋼的生產工藝后，改善了RH真空循環脫氣工藝并引進了渦流傳感器（sensor）及結晶器電磁攪拌（M-EMS）裝置，從而改善了軸承鋼質量即減少了鋼中夾雜含量；改善了鋼錠尺寸，均熱爐可裝入冷鋼坯，從而可以緩解對每次Z大出鋼爐次（charge）數的限制。
　　提高軸承鋼純凈度的措施
　　a.延長RH高真空度下處理時間減少夾雜物
　　該廠的軸承鋼方坯的生產流程為鐵水在魚雷罐車中脫P→在鐵水包中進行攪拌時脫S→入頂底復吹轉爐吹煉→鋼包吹Ar 攪拌沸騰→進行RH真空循環脫氣處理→連鑄成大方坯供軋。為了減少鋼中夾雜物，對RH真空循環處理時間進行了重新設計調整，即在確保鑄機多爐連澆節奏的前提下盡可能延長RH鋼水循環處理時間；為了在RH加入合金微調成分時將鋼水環流量的減少控制到Z低限度，盡可能早地完成此操作，以確保合金的攪拌均勻時間。結果可以充分延長鋼水在高真空度下的循環時間，使鋼中≥10μm夾雜物顆粒數指數（Index of numver non metallic Inclusion over 10μm）比原來減少了20%。
　　b.引入M-EMS和渦流傳感器減少夾雜物
　　過去JFE公司為了解生產條鋼坯的中心偏析、疏松等缺陷，是將鋼水鑄成400×560mm的大斷面方坯。現為了減輕鑄坯的中心偏析和疏松，并利用初期凝固坯殼的洗凈效果較少皮下氣泡和夾雜，在改編為300×400m斷面尺寸的結晶器上設置了M-EMS,使鋼水在強攪拌下也未卷入結晶器保護渣，從而使鋼中夾雜物（特別是大型夾雜物）顆粒下降了。另外，在結晶器液面控制中曾使用了γ射線，但因其控制性差而使液面波動增大。因此，引入了渦流傳感器控制結晶器液面，與EMS共同使用，大幅度降低了鋼中夾雜物，從而使鋼中10μm的夾雜物顆粒數指數比原來減少了50%以上。
　　結語
　　JEF·西日本制鐵所為了提高軸承鋼的純凈度采取了如下兩條措施：一是延長RH鋼水的環流處理時間平確保Z終鐵合金投入后的處理時間；二是在連鑄工序引入了渦流傳感器控制和M-EMS。從而使軸承鋼中≥10μm的非金屬夾雜物顆粒指數比原來減少了50%以上。