冶金工程课程设计

1、太原科技大学说明书100t电弧炉设计 摘 要随着电弧炉设备的改进以及冶炼技术的提高，电力工业的发展，电弧炉炼钢的成本不断下降，现在电弧炉炼钢不但用于生产合金钢，而且大量用来生产普通碳素钢，其产量在主要工业国家钢总产量中的比重不断上升。因此电弧炉炼钢是目前世界上熔炼优质钢、特殊用途钢种及各种碳素结构钢的主要设备。按电炉每吨炉容量的大小，可将电弧炉分为普通功率电弧炉、高功率电弧炉和超高功率电弧炉。电弧炉炼钢向高功率、超高功率发展的目的是为了缩短冶炼时间、降低电耗、提高生产率、降低成本。本文主要来介绍大型电弧炉100t的设计过程，首先根据炉容确定了炉型，并对炉型尺寸，电气参数以及炉衬耐火材料进行了选

2、择和计算，最后给出了采用冶炼高碳铬轴承钢GCr15工艺。关键词：电弧炉；炉型设计；高功率；耐火材料； 目 录摘 要I第1章 绪论- 1 -第2章 电弧炉内型尺寸的计算- 3 -2.1电弧炉炉型的选择- 3 -2. 2熔炼室尺寸的确定- 5 -2.3炉盖的形状及尺寸- 6 -2.3.1拱高的确定- 6 -2.3.2电极极心圆- 6 -2.3.3炉门及出钢口- 6 -第3章 电弧炉炉衬的选择与确定- 8 -3.1炉底耐火材料的选择- 8 -3.2炉壁耐火材料的选择- 9 -3.3 炉盖耐火材料的选择- 10 -第4章 电弧炉的金属构件- 11 -4.1炉壳- 11 -4.2炉门- 11 -4.3出

3、钢口与出钢槽- 11 -4.4炉盖圈- 12 -4.5电极密封圈- 12 -第5章 电气参数的选择与计算- 13 -5.1变压器功率的确定- 13 -5.2电压级- 13 -5.3电极直径- 14 -5.4电极极心圆直径- 15 -第6章 特种钢的冶炼工艺- 16 -6.1引言- 16 -6.2 GCr15质量要求- 16 -6.3 GCr15冶炼工艺特点及质量控制- 17 -6.3.1 初炼炉工艺- 18 -6.3.2 成分控制- 18 -6.3.3 气体及夹杂物控制- 19 -6.3.4 精炼炉渣- 19 -6.4 鄂钢电炉厂生产GCr15工艺摸索- 19 -参考文献- 20 - - 19

4、 -第1章 绪论电弧炉炼钢在整个世界范围（包括发达国家和发展中国家）都在持续不断发展，并在世界钢的总产量中所占的比例在不断增加。20世纪60年代以来，国外率先涌现出一大批所谓的“小钢厂”，这些厂以废钢为原料，或者包括一部分直接还原铁，这种厂具有结构紧凑、投资省、建设周期短、节省能源消耗、改善多环境的污染、可建在产品最终用户市场附近、劳动生产率高等优点，年产钢可以从万吨到百万吨，品种范围广，从普通碳素钢材到优质合金钢钢材。电弧炼钢炉的炉体由炉盖、炉门、出钢槽和炉身组成，炉底和炉壁用碱性耐火材料或酸性耐火材料砌筑。电弧炼钢炉按每吨炉容量所配变压器容量的多少分为普通功率电弧炉、高功率电弧炉和超高功率

5、电弧炉。电弧炉炼钢是通过石墨电极向电弧炼钢炉内输入电能，以电极端部和炉料之间发生的电弧为热源进行炼钢。电弧炉以电能为热源，可调整炉内气氛，对熔炼含有易氧化元素较多的钢种极为有利。电弧炉炼钢发明后不久，就用于冶炼合金钢，并得到较大的发展。电弧炉以电能为热源，可调整炉内气氛，对熔炼含有易氧化元素较多的钢种极为有利，发明后不久，就用于冶炼合金钢，并得到较大的发展利用，电弧热效应熔炼金属和其他物料的一种炼钢方法，利用电极电弧产生的高温熔炼矿石和金属的电炉，气体放电形成电弧时能量很集中，弧区温度在3000以上。对于熔炼金属，电弧炉比其他炼钢炉工艺灵活性大，能有效地除去硫、磷等杂质，炉温容易控制，设备占地

6、面积小，适于优质合金钢的熔炼。电弧炉按电弧形式可分为三相电弧炉、自耗电弧炉、单相电弧炉和电阻电弧炉等类型，炼钢用三相交流电弧炉是最常见的直接加热电弧炉。炼钢过程中，由于炉内无可燃气体，可根据工艺要求，形成氧化性或还原性气氛和条件，故可以用于冶炼优质非合金钢和合金钢。随着高功率和超高功率电炉的出现，电弧炉已成为熔化器，一切精炼工艺都在精炼装置内进行。近十年来直流电弧炉由于电极消耗低、电压波动小和噪音小而得到迅速发展，可用于冶炼优质钢和铁合金。现在电炉不但用于生产合金钢，而且大量用来生产普通碳素钢，其产量在主要工业国家钢总产量中的比重，不断上升。电弧炉炼钢的优点1在于： （1）电弧炉炼钢的主要原料

7、是废钢，随着废钢日益增多，电弧炉利用废钢炼钢，既降低了成本又节约了能源。 （2）由于发电装置大型化和技术不断改进，可利用部分劣质粉煤发电，电的供应与价格比较稳定，使电炉炼钢有了比较可靠的基础。 （3）电炉趋向大型化、超高功率化，冶炼工艺强化，功能方法比平炉合理。第2章 电弧炉内型尺寸的计算2.1电弧炉炉型的选择 电弧炉炉型是指炉子内部空间的形状和尺寸，不同熔炼炉因工作条件不同，供热源不同而选择不同的内型空间，电弧炉的大小以其额定容量来表示，所谓额定容量是指新设计的电炉熔池所能容纳的钢水量。实际生产过程中，随着熔炼炉数的增多，熔池容积逐渐增大，装入量或者出钢量也就不断增大。熔池：容纳溶液和熔渣的

8、那部分容积。熔池的容积应能足够容纳适宜炼钢的钢液和熔渣，并留有余地。熔池的形状：其形状应有利于冶炼反应的顺利进行，砌筑容易，修补方便。所以选用锥球形熔池，上部分为倒置的截锥，下部分为球冠。球冠形电炉炉底使得熔化了的钢液能积蓄在熔池底部，迅速形成金属熔池，加快炉料的熔化并及早造渣去磷。截锥形电炉炉坡便于补炉，炉坡倾角45°，其优点如下：1）45°是沙子的自然堆角2，炉坡与水平面夹角为45°，便于修补炉坡并保证有较大的熔池容积。2）出钢时炉子倾斜35°45°能顺利出净钢水。熔池容积V池。V池=钢液V渣液 （21）=0.14×100+0.3

9、3×100×7%=16.31m3 式中 G炉子额定容量，t；0.14每吨钢的比容，m3/t；7%表示氧化期渣量最大时，渣占钢液重的百分数；0.33每吨钢液的渣液的比容，m3/t；图2.1 电弧炉炉型及各部位尺寸 熔池直径D（图2.1）（渣面直径）和深度H之比D/H；先选取一个合适的D/H值。在熔池容积一定的条件下，D/H大，则熔池浅。熔池容积一定，熔池越浅，熔池表面积越大，即钢-渣界面积越大，有利于钢渣之间的冶金反应，因此，希望D/H大一些。但是D/H太大则熔炼室直径和熔池直径都增大，于是炉壳直径增大，炉壳散热面积增大，电耗增大，所以D/H又不能太大。如果D/H太小，熔池太

10、深，钢液加热困难，温度分布不均匀性大。在氧化期应对金属进行良好的加热，并对熔池中的金属进行强烈沸腾搅拌，以使金属成分和温度均匀。设计选定炉坡倾角45°时，一般取D/H=53左右较合适。由截锥体和球冠体的体积计算公式可知，熔池的计算公式为： V池=R2+Rr+r2h23+h1r22+h126 （22）式中球冠部分高度，一般取h1=1/5 H；截锥部分高度，h2=4/5 H;熔池液面直径，通常采取D/H=5;R熔池液面半径，R= 5/2 H；r球冠半径；r=d/2；-球冠直径d=D-2h2=5H-8/5 H=17/5 H代入（22），整理后得：V池=0.0968D3=12.1H3 （23

11、）将（21）代入上式得: H=1105mm； D=5523mm； h1=H/5=221mm； h2=4/5 H=884mm； d=17/5 H=3757mm； R=D/2=5/2 H=2763mm； r=d/2=1879mm；为了使钢液在沸腾时不至于让炉渣侵蚀炉壁，将炉壁与炉坡间接缝处的位置比炉门坎平面高出100mm左后，这样熔池的直径D熔为：D熔=D+2×100=5723mm；2. 2熔炼室尺寸的确定 熔炼室指熔池上部的空间，主要由炉子的容量决定，为便于修补炉壁并增加其坚固性，炉壁内表面常砌筑成上薄下厚的斜形，倾斜的炉壁有利于顶装料工作的进行和有炉壁反射出来的辐射热在炉盖的内表面得

12、到均匀分布，这里取倾斜率10%，即炉壁每高1m内侧向外倾斜100mm左右。熔炼室高度H1是指从炉门坎金属平面到炉盖底部间的距离，这一距离的增大，熔池液面对炉盖的热交换强度减弱，有利于提高炉盖寿命；同时使废钢装入量增加，从而避免二次或多次装料，但随H1增大，炉壁散热面积也增大，造成热损失及电耗增大，熔池提温困难。还由于插入炉内的电极段较长，加大了电极侧面消耗。为了保证炉盖有足够的寿命和有利于炉内热交换，炉子容量与熔炼室高度关系参见表2.1：表2.1 炉子容量与熔炼室高度4炉子容量t熔炼室高度H1，m0.550.500.60D10400.450.50D401000.400.50D1004000.3

13、80.40D由于这里设计的是100t的电弧炉，故选取的熔炼室高度：H1=0.40D=0.40×5523=2209；取H1=2210mm。熔炼室上部直径：D1=D熔+2H1×10%=5723+2×2209×0.1=6164.8mm；取D2=6165mm。2.3炉盖的形状及尺寸2.3.1拱高的确定炉盖的关键尺寸是拱高h3，炉盖拱高适当放大一些，不仅一次装入料可以增大，炉盖的寿命也可以长一些。但拱高过大，不仅不利于炉盖对熔池非高温区加热，而且炉盖砖之间的压力较小，当炉盖中心部位减薄时，炉盖易于塌落。同时也使炉内段电极加长，电极消耗增加。炉盖拱高与使用炉盖砖的性

14、质有关。高铝砖炉盖：h3=1/61/9D1。铝镁砖或铬镁砖炉盖：h3=1/71/8D1。因为采用一级高铝砖，故选取h3=1/8 D1=1/8×6164.8=770.6mm；取770mm。2.3.2电极极心圆电极极心圆与熔池直径之比，d极心/D=0.250.40较为合适，小炉子取上限，大中型炉子取下限。故这里取d极心/D=0.25，所以d极心=0.25×D=0.25×4660=1165mm；电极孔直径：d外径= 1.5d电极=1370.25mm。取为1370mm2.3.3炉门及出钢口炉门宽度：b=0.200.30D，mm炉门高度：h门=0.750.85b，mm取b=

15、0.26D=0.26×5523=1435.9mm； h门=0.75b=0.75×1435.9=1076.9mm；出钢口砌筑成方形，期形状为200×200mm2，出钢槽长度与出钢倾炉方式和炉子在车间内的布置有关，原则上出钢槽应尽量缩短，以避免出钢过程的钢液降温和吸收气体。出钢槽向上倾斜约为7°，出钢口的下沿与工作门门坎在同一水平面上。第3章 电弧炉炉衬的选择与确定电弧炉炉衬由炉底、炉壁、和炉盖三部分组成，由于炉衬的寿命直接影响电炉的生产率、钢的质量、成本以及操作的顺利进行，因此提高的炉衬材料的质量，改进炉衬的砌筑，加强炉衬的维护，对延长炉衬寿命具有重要意义

16、。炉衬所用的耐火材料有碱性和酸性两种，本炉采用碱性炉衬。 3.1炉底耐火材料的选择 炉底由绝热层、保护层和工作层三部分构成。绝热层是炉底的最下层，其作用是减少通过炉底的热损失。在炉底钢板山平铺一层厚约15mm的石棉板，其上铺30mm的硅藻土粉，硅藻土粉上面平砌2层硅藻土砖，砖缝用相同的砖粉填充。保护层的作用主要是保证熔池部分的坚固性，防止漏钢，该炉采用3层镁砖干砌，但最上面一层镁砖应为侧砌。砖面要磨平，层与层之间要交叉砌筑，互成45度角且砖缝要小于2mm，每砌完一层后用小于0.5mm的镁粉填缝，用木槌敲打砖面使其充填密实。层与层之间用镁砂粉抹平。工作层采用砖砌。炉底耐火材料及具体厚度见表3.1

17、表3.1 炉底耐火材料及厚度结构 材料 厚度绝热层石棉板10mm硅藻土砖30mm粘土砖260mm保护层镁砖（平砌）130mm镁砖（侧砌）230mm工作层镁砂砖420mm炉底总厚度：b=10+30+260+130+230+420=1080mm3.2炉壁耐火材料的选择炉壁经受1700以上的高温作用，同时受到温度急剧变化的影响，还直接受钢液的冲刷，炉渣的侵蚀以及炉料的碰撞，特别是渣线附近的侵蚀更为严重。因此要求炉壁在高温下具有足够的强度、耐蚀性和耐急冷急热性。炉壁耐火材料和具体厚度见表3.2。表3.2 炉壁耐火材料及厚度结构材料厚度绝热层石棉板160mm保温层粘土砖240mm工作层镁铝砖320mm炉

18、壁下部厚度： 下=绝+保+耐=23b=720 （31）式中：下炉壁下部厚度，mm绝炉壁绝热层厚度，mm保炉壁保温层厚度，mm耐炉壁耐火层厚度，mm炉壁上厚度上=下-H1×10% =720-220=500mm （32）式中：上炉壁上部厚度，mmH1炉壁高度，mm炉壳内径：DK内=D熔+2下=5723+1440=7163mm；取7165mm （33）炉壳外径：Dk=Dk内+2k=7160+71.7=7231.7mm；取7230mm （34）式中：k炉壳钢板厚度，取k=1200Dk内mm3.3 炉盖耐火材料的选择 碱性电弧炉的炉盖材料一般采用一、二级高铝砖或采用镁铝砖砌筑。本设计采用镁铝砖

19、砌筑。镁铝砖的耐火度、荷重软化温度和抗FeO渣能力均比高铝砖高，但导热性大，热膨胀系数大，使炉盖变形严重5，本设计采用电极孔、排烟孔、中心部位使用铝镁砖，其余部位使用高铝砖的复合炉盖。炉盖的砌筑是在固定的拱形模子上进行的，砌好后的炉盖中心，必须与三根电极圆的中心相对应。炉盖厚度一般在230mm到350mm之间，大容量的炉子（30吨以上）取上限，本设计中取350mm。第4章 电弧炉的金属构件4.1炉壳炉壳的结构包括圆筒形炉身、炉壳底和上部加固圈三部分，本设计中炉壳底部的形状为截头圆锥型，炉壳除了承受炉衬、钢、渣的重量和自重外，同时还要受到高温和炉衬膨胀的作用，因此要求炉壳具有足够的强度和刚度，本

20、设计中的炉壳钢板厚度为36mm。炉身做成圆筒形，可以减少散热面积及热损失。炉门和出钢口四周的切口部分需要用钢板加固，为防止炉壳高温作用发生变形，一般在炉壳上设有加固圈，大型炉子还采用加强筋，炉壳上沿的加固圈用钢板或型钢焊接而成，该电炉还采用中加水冷却的加固圈，以增加炉壳的刚度，防止炉壳由于受热变形，保证炉壳与炉盖接触严密。4.2炉门 炉门由炉门框、炉门和炉门升降机构三部分组成。炉门的结构要严密，牢固耐用，升降装置简便灵活。炉门框是用钢板焊成形水冷箱。炉门框的上部嵌入炉墙内，用以支撑炉门上部的炉墙。炉门框的前壁做成和垂直线成8°的斜面，以便炉门下落时借助其自身质量紧贴在门框上，保持密封

21、良好，减少热量损失和保持炉内气氛。同时在炉门盖升降时，还可以起到导向作用，防止炉门盖摆动。炉门槛固定在炉壳上，作为出渣用。本设计中采用空心水冷炉门。4.3出钢口与出钢槽出钢口正对炉门位于熔池渣液面上方，直径约，本设计选取的尺寸为200×200mm，出钢槽用钢板焊成梯形，固定在炉壳上。槽内用高铝砖砌筑。出钢槽的长度取决于炉子的尺寸，炉子在车间的位置及倾动机构的类型。在保证顺利出钢的前提下，出钢槽尽量短，以减少钢液的二次氧化及吸气。本设计取长度为0.8米。为了减少出钢时钢液对盛钢桶衬壁的冲刷作用及防止出钢口打开后钢水自动流出，出钢槽向上倾斜与水平成10°角。4.4炉盖圈炉盖圈的

22、作用是保持炉顶的正确形式以及把炉盖的全部质量落在炉壳上。炉壳圈用钢板或型钢焊成，作为倾斜形内壁以代替拱角砖，倾斜角2223°，为了防止变形，一般采用水冷。水冷炉盖圈的截面形状通常分为垂直型和倾斜性两种。 炉盖圈的外径尺寸应比炉壳外经稍大，从而使炉壳的全部重量支承在炉壳上部的加固圈上，而不是压在炉墙上。炉盖圈和炉壳之间必须有良好的密封，否则高温炉气会逸出，不仅增加炉子的热损失和使冶炼时造渣困难，而且容易烧坏炉壳上部和炉盖圈。因此炉盖圈外沿下部设有刀口，使炉盖圈能很好的插入到加固圈的砂封槽内。炉盖圈上焊有吊环和挡板，以便吊装炉盖和防止倾炉时炉盖相对于炉体移动。4.5电极密封圈为使电极在炼

23、钢过程中能自动升降，电极孔直径一般比电极直径大4080mm，本炉取80mm，炉内的高温气体将会不断的从电极孔缝隙中溢出，而冷空气则不断的从炉门中吸入，这样不但使热损失增加，不利于维持炉内还原性气氛，而且使炉盖上部的电极温度升高氧化激烈，电极变细而易折断。设置电极密封圈，可以改善电极夹头的工作条件，防止炉气外逸，同时也可以冷却炉盖，延长炉盖寿命。本设计采用环形水箱密封圈。环形水箱是用钢板焊成的。密封圈的外径为电极直径的1.5倍，内径比电极直径大20mm，高度约为电极直径的1倍，密封圈可嵌入炉盖内100mm。第5章 电气参数的选择与计算5.1变压器功率的确定电炉的生产取决于电炉的容量、变压器的功率

24、、电炉全年的工作天数、冶炼周期、电效率和热效率。确定变压器功率是一个比较复杂的问题，它受电炉的容量、冶炼时间、炉衬材质、电效率、热效率等许多因素的影响。下面是对已知装入量的电炉，根据熔化时间要求来计算所需供电功率，即变压器的容量： P=qGtmcosN （51） 式中P-变压器额定容量，kV·A; q-熔化每吨废钢料及熔化相应的渣料并升温所需要的电 G-电炉装入量,t； -额定装量时的熔化时间，h； -熔化期平均功率因数，一般功率电炉取； -变压器功率的热效率，； -熔化期变压器功率平均利用系数，。容量为100吨，取，则电炉所配用的变压器的额定容量为：P=410×1081&

25、#215;0.7×0.8×1.2=65893KV·A （52）5.2电压级为了满足冶炼工艺要求，在各冶炼期采用不同的功率供电，如熔化期采用最高功率及最高二次电压供电，在精练期使用较小功率及较低电压供电。在功率一定时，工作电压提高，可以减少电流，因而可以提高功率因数和电效率，为此变压器要设置若干级二次电压。首先选用最高二次电压，其经验公式为： U=153P （53）所以， U=153P=15365892.9=605.9V电压级数取决于最高二次电压和各冶炼期间对供电的要求。一般：最高二次电压/V 200250 250300 320400 >400电压级数 24

26、46 68 818根据上表电压级数取15。改变二次电压通过改变变压器高压侧线圈匝数及其接线法来实现。二分之一用高压绕组三角形连接获得，另一半用星形连接获得。5.3电极直径 电极是将电流输入熔炼室的导体，当电流通过电极时，电极会发热，此时会有8左右的电能损失。当功率一定时：电极直径减小，电极上的电流密度会增大，电能损失增大。电极直径增大时，电极上的电流密度减小，电能损失减小，因此希望电极直径大些，但是电极直径太大，电极表面热量损失增加，所以电极直径不能太大，应有一个合适的值，以保证电极上的电流密度在一定范围内，根据经验，电极直径可以按下式确定： d电极=30.406I2K （54）式中-石墨电极

27、在500时的电阻系数，石墨=10·mm2/m K-系数，对石墨电极K=2.1W；I-电极上的电流强度，A；I=1000P3U由上式得：I=1000×65892.93×605.9=62792Ad电极=30.406×10-3×6279222.1=913.5mm5.4电极极心圆直径电极极心圆直径是过三个电极极心的圆周直径。电极极心圆值过小，三根电极靠得比较近，电极距离炉壁远，对炉壁寿命有利；但是，炉坡上的炉料难熔化，熔池加热也不均匀，炉顶中心结构强度差，容易损坏，并且电极把持器上下移动困难。如果电极极心圆直径太大，电弧距炉壁近，加剧炉衬的损坏。电极极

28、心圆直径的经验公式为：d极心=0.250.40D=0.30×5523=1657mm取 d极心=1660mm；式中D为熔池直径。第6章 特种钢的冶炼工艺高碳铬轴承钢GCr15的冶炼工艺6.1引言轴承作为一个重要的机械传动部件，其内、外套圈及滚动体一般均由轴承钢制成。由于轴承的工作条件十分复杂，承受着各类高的交变应力，在工作时，滚动体与内、外套圈呈点接触，同时受到很大的冲击负荷和振动，并且还受到水分、杂质机润滑油的侵蚀，故对轴承钢的要求愈来愈严格，对原始组织的要求主要有两方面：一是高的纯净度，二是组织均匀。轴承钢质量的好坏也成为一个国家钢铁冶炼水平的一个标志。轴承钢一般分为高碳铬轴承钢、

29、渗碳轴承钢、高温轴承钢、不锈轴承钢和中碳轴承钢，其中尤以高碳铬轴承钢生产量为最多。6.2 GCr15质量要求GCr15是高碳铬轴承钢的代表钢种，它的综合性能良好，淬火和回火后具有高而均匀的硬度、良好的耐磨性和高的接触疲劳寿命，其热加工变形性能好，球化退火后有良好的可切削性能，是各国广泛应用的钢种之一，也是高碳铬轴承钢中产量最大的钢中。根据轴承使用条件，按GB/T18254-2002标准，针对GCr15主要提出以下质量要求：1）化学成分：C：0.951.05%；Mn：0.250.45%；Si：0.150.35%；P0.025%；S0.025%；Mo0.10%；Ni0.30%；Cu0.25%；Ni

30、+Cu0.50%。氧含量：模注钢不大于15ppm，连铸钢不大于12ppm。2）钢应采用真空脱气处理。3）可根据需方要求采用不同交货状态。4）经供需双方协商可进行不同的布氏硬度规定。5）一般须进行定锻试验。6）低倍组织：中心疏松、一般疏松、偏析，模注钢均不大于1.0级，连铸钢除中心疏松不大于1.5级外，其它也不应大于1.0级，一般须作退火断口或淬火断口试验。7）非金属夹杂物规定：细系：A类不大于2.5级，B类不大于2.0级，C类不大于0.5级，D类不大于1.0级。8）直径不大于60mm的钢材不得有显微孔隙，直径大于60mm的钢材显微孔隙须进行评级。9）球化退火钢材的显微组织应为细小、均匀、完全球

31、化得珠光体组织。10）直径不大于60mm的球化退火钢材碳化物网状不大于2.5级，直径不大于60mm的球化退火钢材碳化物网状不大于3.0级；钢材的碳化物带状根据规格及交货状态应分别不大于2.03.5级；钢材的碳化物液析根据规格及交货状态应分别不大于0.52.5级。11）根据轧制规格，钢材脱碳层深度应分别不大于0.151.20mm。12）根据需方要求，可对表面质量进行不同规定。6.3 GCr15冶炼工艺特点及质量控制轴承钢要实现优质高质、高产、低耗的目的，其工艺装备、工艺技术须具有以下特点：具有较大容量的初炼炉和多功能的炉外精炼设备；具有高速、高效、高精度连轧机组；具有大型连续式热处理炉；具有各种

32、功能的在线检测装置；具有足够的精整修磨设备；钢材包装机械化、商品化。与国外先进轴承钢生产公司相比，我国轴承钢生产厂主要存在以下差距：一是我国冶炼装备容量偏小；二是精炼工艺尚未最佳化；三是轴承钢连铸比例及连铸工艺与国外存在差距；炸鸡还不能完全实现控轧、控冷、钢材的尺寸精度低、成材率低，表面质量差，脱碳层严重，产品包装无法做到商品化；钢坯清理难度较大。为保证轴承钢的低氧含量要求，对轴承钢进行真空处理成为一个必要的手段。高碳铬轴承钢GCr15在冶炼工艺控制机质量保证方面，国内外冶金专家做过详细的分析研究，从精炼工艺、连铸工艺方面提出许多建议。6.3.1 初炼炉工艺轴承钢生产过程中。为精炼提供钢液的为

33、电弧炉，初炼炉主要任务为脱碳和脱磷。电弧炉好的泡沫渣有利于减少冶炼过程中钢水吸气，并对初炼炉操作提出降磷保碳的要求，从现阶段电弧炉工艺看，增加热装铁水量是解决泡沫渣降磷和保碳矛盾的一个有效手段，以防止钢水氧化严重及增碳量大造成初炼钢液氧含量增加，从而增加了精炼的脱氧任务,不利于气体和夹杂物的去除。无渣出钢也作为初炼炉的一个重点任务，如大量的氧化性炉渣随钢液进入精炼钢包，不仅对化学成份控制带来困难，而且给精炼炉效果带来不利影响，现在电弧炉为保证无渣出钢主要采用偏心底。6.3.2 成分控制碳在GCr15中保证其有足够的淬透性、硬度值和耐磨性，但太高易产生大块碳化物，一般应将其控制在规格中下限。铬是碳化物形成元素，主要作用是提高钢的淬透性和耐腐蚀性能，并可提高强度、硬度、耐磨性、弹性极限和屈服极限。铬过高会因残余奥氏体量增加而降低硬度，并易形成大块碳化物，使钢的韧性降低，一般将铬控制在规格中限或中下限。锰和铬一样是碳化物形成元素，但这种碳化物易溶于奥氏体