專利名稱：軸承鋼納米脫鈦劑在鋼液中的分散方法
技術領域：
本發(fā)明涉及鋼的冶煉技術領域，具體地說是涉及軸承鋼納米脫鈦劑在鋼液中的分散方法。
背景技術：
隨著科學技術的不斷發(fā)展，尤其是航天、汽車制造以及軍工等行業(yè)、石油開采等行業(yè)技術的發(fā)展，對工程材料的質量提出了越來越高的要求，故而引起了軸承鋼材料生產行業(yè)清潔鋼生產技術的迅速發(fā)展。軸承鋼中氧、鈦、硫、氮在鋼水凝固時可形成夾雜物，夾雜物的存在嚴重損害軸承鋼的力學性能。而軸承鋼中鈦化物的含量和鋼中存在形態(tài)對其疲勞壽命影響很大。一些國外軸承鋼使用廠家，對其鈦含量提出要求小于30ppm，但現(xiàn)有的爐外精煉辦法很難把鈦的含量降低到其程度，所以在鋼液中的加入脫鈦劑除去軸承鋼中的鈦的雜質以提高鋼的質量。而以采用納米材料的尺寸效應，選擇合適的納米脫鈦材料，將制取納米脫鈦劑加入鋼液中使其均勻分散在整個鋼液中有利于脫鈦劑在鋼液中迅速反應除鈦，降低鈦的含量使其小于30ppm，氧含量小于15ppm，同時夾雜物數(shù)量相對減少，而納米脫鈦劑的制取、在鋼中的加入、分散方法，目前還未見記載。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術存在的不足，提供一種軸承鋼納米脫鈦劑在鋼液中的分散方法，使納米脫鈦劑在鋼液中均勻分散在整個鋼液中，有利于脫鈦劑與鋼液中鈦的夾雜物迅速反應除鈦。
本發(fā)明軸承鋼納米脫鈦劑在鋼液中的分散方法技術方案是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明軸承鋼納米脫鈦劑在鋼液中的分散方法是選用成分中Si占35～45％、Al占10～20％、Ba占15～20％、C≤0.2％、P≤0.04％、S≤0.04％、Ti≤0.1％、H2O≤0.3的鐵合金材料SiAlBa(1)；成分中Si占25～30％、Al占25～30％、Ba占8～12％、C≤0.2％、P≤0.04％、S≤0.04％、Ti≤0.1％、H2O≤0.3的鐵合金材料SiAlBa(2)；成分中Si占40～45％、Al≤3.0、Ca≤2.0、Ba占25～30％、C≤0.3％、P≤0.04％、S≤0.04％、Ti≤0.1％、H2O≤0.3的鐵合金材料SiBa；成分中RE占1～3％、Mg占6～9％、Si占40～45％、Ca≤1.0、Ba占1～3％、P≤0.04％、S≤0.04％、Ti≤0.1％、H2O≤0.3的鐵合金材料FeSiMgBaRE；RE占0～0.6％、Mg占5～20％、Si占40～45％、Ca≤1.0、Ti≤0.1％、H2O≤0.3的鐵合金材料SiFeMg，經一級粉碎、二級粉碎、分級、產品收集分別制得顆粒小于500納米以下的軸承鋼細粉脫鈦劑，按制得的納米超細粉和對應的大顆粒(粒徑1-3mm)上述鐵合金混勻，其中納米細粉占0.1～1％之間，將上述制得的納米脫鈦劑的混合細粉放在包芯線加工機上用厚度為1mm、寬50mm、長100m的鋼板上制成直徑為13mm的包芯線，把制取的包芯線盤置于喂線機的固定盤架上按每分鐘20～30m的速度從精煉鋼包上面喂入軸承鋼液中，具體的加入總量控制在每噸鋼水加入混合細粉10-15公斤，所述的分散方法是在鋼包底部噴吹惰性氣體氦氣或氬氣與加入的納米脫鈦劑在鋼液中進行攪拌分散。
本發(fā)明軸承鋼納米脫鈦劑在鋼液中的分散方法技術方案的優(yōu)點是由于納米材料具有表面原子極其活躍，很容易與周圍夾雜物質反應。該分散方法可促進納米脫鈦劑在鋼液中均勻分散，有利于化學反應除鈦，促進夾雜物上浮，提高鋼水潔凈度，使鋼液中鈦含量小于30ppm，氧含量小于15ppm；同時均勻鋼水的化學成份；也有利于進行夾雜物的變性處理。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發(fā)明作進一步描述。
本發(fā)明軸承鋼納米脫鈦劑在鋼液中的分散方法，用SiAlBa(1)、SiAlBa(2)、SiBa、FeSiMgBaRE、SiFeMg鐵合金材料經一級粉碎、二級粉碎、分級、產品收集分別制得顆粒小于500納米細粉的軸承鋼脫鈦劑，按制得的納米超細粉和對應的大顆粒(粒徑1-3mm)上述鐵合金混勻，其中納米細粉占0.1～1％之間，將上述制得的納米脫鈦劑的混合細粉放在包芯線加工機上用厚度為1mm、寬50mm、長100m的鋼板上制成直徑為13mm的包芯線，把制取的包芯線盤置于喂線機的固定盤架上按每分鐘20～30m的速度從精煉鋼包上面喂入軸承鋼液中，具體的加入總量控制在每噸鋼水加入混合細粉10-15公斤之間，所述的分散方法是在鋼包底部噴吹惰性氣體進行攪拌分散；所述的惰性氣體可以是氬氣、氦氣中的任一種氣體。所述的噴吹惰性氣體的攪拌強度為0.0025～0.015m3/t.min(標準狀況下)。
實施例1。
選用成分中Si占35％、Al占10％、Ba占15％、C≤0.2％、P≤0.04％、S≤0.04％、Ti≤0.1％、H2O≤0.3的鐵合金材料SiAlBa(1)20公斤大顆粒，先用普通氣流粉碎機進行一級粉碎，將物料粉碎為大于800目的粗料產品；將粗料加入FJM系列流化床對噴式氣流粉碎機進行二級粉碎，利用壓縮空氣通過超音速噴嘴產生的調整對流，使物料加速并在各對流交界的粉碎區(qū)產生高速碰撞、研磨；被粉碎的物料形成流化床，上升到分級區(qū)，通過漏輪式分級輪進行分級，達到粒度要求即0.5微米以下的細粉產品進入收集器。大于0.5微米的粗料又返回二級粉碎工序，繼續(xù)粉碎，最終使產品中粒度達到500nm以下為制得本發(fā)明軸承鋼納米脫鈦劑。
取粒度達到500nm以下的納米超細粉按每噸鋼液加入0.1Kg配料，和原制細粉的大顆粒(粒徑1-3mm)混勻，其中納米細粉占0.67％，混合細粉在包芯線機上采用厚度為l毫米、寬為50毫米、長為100米的鋼板，制取直徑為13毫米的包芯線。把制得的包芯線盤于喂線機的固定盤架上，以精煉爐出鋼前10分鐘按每分鐘20米的速度喂入鋼液中。具體的加入總量控制在每噸鋼水加入混合細粉15公斤，分散方法的采用氬氣攪拌，用攪拌強度為0.0025m3/t.min(標準狀況下)氬氣從鋼包底部吹入，進行攪拌分散。
實施例2。
選用成分中Si占30％、Al占25％、Ba占10％、C≤0.2％、P≤0.04％、S≤0.04％、Ti≤0.1％、H2O≤0.3的鐵合金材料SiAlBa(2)10公斤大顆粒，先用普通氣流粉碎機進行一級粉碎，將物料粉碎為大于800目的粗料產品；將粗料加入FJM系列流化床對噴式氣流粉碎機進行二級粉碎，利用壓縮空氣通過超音速噴嘴產生的調整對流，使物料加速并在各對流交界的粉碎區(qū)產生高速碰撞、研磨；被粉碎的物料形成流化床，上升到分級區(qū)，通過漏輪式分級輪進行分級，達到粒度要求即0.5微米以下的細粉產品進入收集器。大于0.5微米的粗料又返回二級粉碎工序，繼續(xù)粉碎，最終使產品中粒度達到500nm以下為制得本發(fā)明軸承鋼納米脫鈦劑。
取粒度達到500nm以下納米超細粉按每噸鋼液加入0.1Kg配料，和原制細粉的大顆粒(粒徑1-3mm)混勻，其中納米細粉占0.67％，混合細粉在包芯線機上采用厚度為1毫米、寬為50毫米、長為100米的鋼板制取直徑為13毫米的包芯線。把制得的包芯線盤于喂線機的固定盤架上，以精煉爐出鋼前10分鐘按每分鐘20米的速度喂入鋼液中，具體的加入總量控制在每噸鋼水加入混合細粉15公斤。
分散方法的采用氦氣，用攪拌強度為0.006m3/t.min(標準狀況下)氦氣從鋼包底部吹入，進行攪拌分散。
實施例3。
成分中RE占1～3％、Mg占6～9％、Si占40～45％、Ca≤1.0、Ba占1～3％、P≤0.04％、S≤0.04％、Ti≤0.1％、H2O≤0.3的鐵合金FeSiMgBaRE材料10公斤，先用普通氣流粉碎機進行一級粉碎，將物料粉碎為大于800目的粗料產品；將粗料加入FJM系列流化床對噴式氣流粉碎機進行二級粉碎，利用壓縮空氣通過超音速噴嘴產生的調整對流，使物料加速并在各對流交界的粉碎區(qū)產生高速碰撞、研磨；被粉碎的物料形成流化床，上升到分級區(qū)，通過漏輪式分級輪進行分級，達到粒度要求即0.5微米以下的細粉產品進入收集器。大于0.5微米的粗料又返回二級粉碎工序，繼續(xù)粉碎壓縮，最終使產品中粒度達到500nm以下顆粒為制得本發(fā)明軸承鋼納米脫鈦劑。
取粒度達到500nm以下的顆粒納米超細粉按每噸鋼液加入0.1Kg配料，和原制細粉的大顆粒(粒徑1-3mm)混勻，其中納米細粉占0.67％，混合細粉在包芯線機上采用厚度為1毫米、寬為50毫米、長為1米的鋼板制取直徑為13毫米的包芯線。把制得的包芯線盤于喂線機的固定盤架上，以精煉爐出鋼前10分鐘按每分鐘20米的速度喂入鋼液中，具體的加入總量控制在每噸鋼水加入混合細粉15公斤。
分散方法的采用氬氣，用攪拌強度為0.01m3/t.min(標準狀況下)氦氣從鋼包底部吹入，進行攪拌分散。
權利要求
1.一種軸承鋼納米脫鈦劑在鋼液中的分散方法，選用成分中Si占35～45％、Al占10～20％、Ba占15～20％、C≤0.2％、P≤0.04％、S≤0.04％、Ti≤0.1％、H2O≤0.3的鐵合金材料SiAlBa(1)；成分中Si占25～30％、Al占25～30％、Ba占8～12％、C≤0.2％、P≤0.04％、S≤0.04％、Ti≤0.1％、H2O≤0.3的鐵合金材料SiAlBa(2)；成分中Si占40～45％、Al≤3.0、Ca≤2.0、Ba占25～30％、C≤0.3％、P≤0.04％、S≤0.04％、Ti≤0.1％、H2O≤0.3的鐵合金材料SiBa；成分中RE占1～3％、Mg占6～9％、Si占40～45％、Ca≤1.0、Ba占1～3％、P≤0.04％、S≤0.04％、Ti≤0.1％、H2O≤0.3的鐵合金材料FeSiMgBaRE；RE占0～0.6％、Mg占5～20％、Si占40～45％、Ca≤1.0、Ti≤0.1％、H2O≤0.3的鐵合金材料SiFeMg，分別經一級粉碎、二級粉碎、分級、產品收集制得顆粒小于500納米細粉的軸承鋼脫鈦劑，按制得的納米超細粉和對應的大顆粒上述鐵合金混勻，其中納米細粉占0.1～1％之間，將上述制得的納米脫鈦劑的混合細粉放在包芯線加工機上用厚度為1mm、寬50mm、長100m的鋼板上制成直徑為13mm的包芯線，把制取的包芯線盤置于喂線機的固定盤架上按每分鐘20～30m的速度從精煉鋼包上面喂入軸承鋼液中，具體的加入總量控制在每噸鋼水加入混合細粉10-15公斤，其特征在于所述的分散方法是在鋼包底部噴吹惰性氣體進行攪拌分散。
2.如權利要求1所述的軸承鋼納米脫鈦劑在鋼液中的分散方法，其特征在于所述的惰性氣體可以是氬氣、氦氣中的任一種氣體。
3.如權利要求1所述的軸承鋼納米脫鈦劑在鋼液中的分散方法，其特征在于所述的噴吹惰性氣體的攪拌強度在標準狀況下為0.0025～0.015m3/t.min。
全文摘要
本發(fā)明涉及鋼的冶煉技術領域，具體地說是涉及軸承鋼納米脫鈦劑在鋼液中的分散方法。本發(fā)明軸承鋼納米脫鈦劑在鋼液中的分散方法是用SiAlBa(1)、SiAlBa(2)、SiBa、FeSiMgBaRE、SiFeMg鐵合金材料經粉碎加工制成納米脫鈦劑，將上述制得的納米脫鈦劑細粉和原大顆?；旌戏旁诎揪€機上制成直徑為13mm的包芯線，把制取的包芯線盤于喂線機的固定盤架上按每分鐘20～30m的速度喂入軸承鋼液中，所述的分散方法是在鋼包底部噴吹惰性氣體進行攪拌分散加入的納米脫鈦劑。本發(fā)明的優(yōu)點是該分散方法可促進納米脫鈦劑在鋼液中均勻分散，由于納米材料具有表面原子極其活躍，很容易與周圍夾雜物質反應。有利于化學反應除鈦，同時促進夾雜物上浮，提高鋼水潔凈度，可均勻鋼水的化學成分；也有利于進行夾雜物的變性處理。
文檔編號C21C7/072GK1721556SQ20051008585
公開日2006年1月18日 申請日期2005年7月18日 優(yōu)先權日2004年10月25日
發(fā)明者鐵生年, 李建保, 陳列, 張英智, 島井駿藏, 宣俊剛, 莫鵬君 申請人:青海大學, 鐵生年