大型軸鍛件有哪些用鋼的冶煉方法？
2021-07-09 15:47:14
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1.堿性平爐法
爐底和堤坡用堿性耐火材料如鎂磚，鋁鎂磚、鎂砂和白云石等砌成的平爐稱為堿性平爐。這種以堿性爐渣來煉鋼的平爐，其特點如下：
（1）因為采用堿性渣，可以大量除去琉、磷，因而煉鋼原料不象酸性平爐法那樣嚴格控制。這是這種方法的最大優點。
（2）爐渣堿度的提髙，雖然有利于除去硫、磷，但是，氫在鋼中的溶解度和擴散能力卻隨之增大，因而鋼中的氫含量較酸性平爐為高，一般堿性平爐鋼液中含氫量為 6?8PPM ⑴ *。
（3）堿性平爐鋼中的非金屬夾雜物主要是氧化物和硫化物。硫化物夾雜會給鋼造成熱脆性，本身有一定塑性，經壓力加工后，沿金屬的主要變形方向呈條狀分布。使軸鍛件的橫向或切向性能降低，提高軸鍛件的各向異性。
2.酸性平妒法
爐底和堤坡用酸性耐火材料如硅磚，石英砂等砌筑成的平爐稱酸性平爐，在冶煉中采用酸性渣操作。其特點如下：
（1）因為是采用酸性爐渣，冶煉過程中不能除去爐料中的硫，磷。因此,必須選用硫、磷含量在成品鋼要求含量以下的原材料，當然，這將使鋼的成本提高。
（2）酸性爐液中SiO,是過飽和的，自由Fe0的濃度很低。在熔煉末期，熔池溫度升髙時，熔池中的鐵能使渣中硅產生還原，使鋼液很好地自動脫氧。因此，精煉末期可以不加或少加硅鐵、錳鐵和鋁等脫氧劑脫氧，生成的脫氧產物也就很少，而這種脫氧產物是鋼中非金屬夾雜物的主要來源，所以酸性平爐鋼中非金屬夾雜物較少，純凈度髙。
（3）氫在酸性爐渣中的溶解度和滲透能力較小，爐渣對鋼液起著保護作用，因此，鋼液中的含氫量較其他方法冶煉的鋼液為低，一般為4?6PPM⑴。所以酸性平爐鋼的白點敏感性較小。
（4）殘存于鋼液中的非金屬夾雜物不僅數量較少且主要是不易變形的硅酸鹽類夾雜物，在鋼中多呈球狀分布，所以，酸性平爐鋼同堿性平爐鋼比較，塑性指標較好，各向性能比較均勻。
酸性平爐冶煉法按照對熔煉后期硅的還原程度不同，可分為兩種操作方法：
（1）硅還原法。此法的特點是使硅充分還原，使鋼液中的硅含量達到0.2%以上。因此, 鋼液可以充分自動脫氧，不需要再加脫氧劑。這樣煉出來的鋼，夾雜物極少，而且出鋼溫度容易控制，因而成品鋼的質一般較高。但是，熔煉時間較長，爐底容易損壞。
（2）限制硅還原法。精煉時用分批加入礦石法，限制爐渣中硅的還原，使出鋼前鋼液中的硅含量限制在0.17%以下。其目的是加速碳的氧化，縮短熔煉時間。同時，沸騰狀況比硅還原法更為強烈充分，更有利于脫氣。但是，出鋼前，需要加入一定量的脫氧劑使鋼液補充脫氧。此外，出鋼溫度不易控制，這些都不利于鋼液質量的提高。
在我國大型軸鍛件生產中，硅還原法和限制硅還原法都經常采用，主要根據爐體情況和所煉鋼種來決定。一般來說，為了保證鋼液質量，盡量采用硅還原法。
我國第一重機廠自1965年以來，采用硅錳還原法，冶煉了200多爐鋼，其中包括各種容量的汽輪發電機轉子用鋼，獲得了較好的效果（0）。
實際上，在我國酸性平爐法主要是在堿性平爐——酸性平爐雙聯法中應用。這種方法是先將爐料在堿性平爐中冶煉，除去硫、磷，然后將含有規定碳分的半成品鋼液轉入敢性平爐中進行精煉，這樣鋼液的純凈度較離，質量更好。當然成本也隨之有所增加。
3.減性電爐法
堿性電爐的冶煉原理和堿性平爐相同，不同的是采用高溫電弧加熱，冶煉過程不象平爐那樣，受爐氣的限制。堿性電爐法分為氧化法（國外通稱為雙渣法）和不氧化法（返回法）。氧化法與不氧化法不同之點是在熔化期后，還原期前有一個加鐵礦石使熔池激烈氧化沸騰的氧化期。
堿性電爐法的特點是：
（1）在冶煉過程后期，可以在爐內人為地造成還原性氣氛，這種氣氛有利于還原期中脫氧、去硫和合金化等操作的順利進行；
（2）在還原期可以造白渣或電石渣進行擴散脫氧。擴散脫氧不產生殘留于鋼液中的脫氧產物，從而提高了鋼液的純凈度；
（3）可以最大限度除去硫和磷。從冶金原理可知，去硫的條件是：爐渣堿度高，熔池溫度高，渣中FeO少和渣量足夠大。而堿性電爐還原期的白渣和電石渣堿度為3.0?5.5, FeO含量可低到1%,而堿性平爐渣的堿度為2.0?2.3, Fe0含最為?10%。所以一般械性平爐脫硫地多為50%(不造新渣)，而堿性電爐的脫硫能力則大得多。同時，如果采用氧化法的雙渣操作，則可以在除磷條件非常好的氧化期將鋼液中的磷充分除掉，并將氧化渣扒凈， 使還原期不致回磷。所以械性電爐可以將硫、磷含量降低到0.015%以下，有些降低到0.01% （4）。
（4）鋼液的含氫量由于堿性爐渣的緣故，仍然高于酸性平爐，一般為5?7PPMM（1）。
大型鋼錠一般由兩臺以上爐子配爐澆注，因為采用一臺爐子熔煉澆注時，一方面，不必要地增大單爐容量，另外一方面，一包澆注，澆注時間長，耐火材料不易抵抗長時間澆注的?蝕沖刷，同時溫降也增大。
多爐合澆時，則各爐的出鋼溫度和時間可便于調節。從這點來看，酸性平爐能夠待爐好幾個小時，出鋼溫度容易控制，而堿性平爐則能獲得較髙的出鋼溫度，堿性電爐則兼有這些優點。
