本鋼采用轉(zhuǎn)爐、精煉（LF+RH）、矩形坯連鑄的工藝生產(chǎn)GCr15軸承鋼。在各煉鋼工序階段取樣檢測非金屬夾雜物在數(shù)量、形態(tài)、成分上的變化，分析GCr15軸承鋼的純凈度。

　　現(xiàn)在日本住友、德國TYSSEN和日本川崎制鐵公司先后開發(fā)了應(yīng)用鐵水經(jīng)轉(zhuǎn)爐冶煉GCr15軸承鋼的生產(chǎn)工藝，并配合LF鋼包精練和RH真空處理工藝提高鋼水的純凈度生產(chǎn)GCr15軸承鋼。本鋼擁有優(yōu)良的礦產(chǎn)資源，各種有害雜質(zhì)都很低，為生產(chǎn)精品鋼材提供了保證。本鋼在2005年在煉鋼廠新建一臺四流矩形坯連鑄機，現(xiàn)已經(jīng)成功試生產(chǎn)了GCr15軸承鋼。為了解GCr15軸承鋼在冶煉的各個階段的純凈度，分別在轉(zhuǎn)爐、LF精煉后、RH真空處理后、中包、連鑄坯取樣，分析非金屬夾雜物的狀態(tài)。

　　1.GCr15軸承鋼的冶煉工藝

　　工藝路線：鐵水預(yù)處理→轉(zhuǎn)爐冶煉→LF鋼包精練→RH真空循環(huán)脫氣→矩形坯連鑄。

　　2.GCr15軸承鋼冶煉過程鋼材純凈度分析

　　2.1轉(zhuǎn)爐冶煉后非金屬夾雜物狀態(tài)

　　轉(zhuǎn)爐冶煉后，在鋼水中取樣分析非金屬夾雜物的狀態(tài)：分布比較集中，存在較多的大尺寸簇群狀非金屬夾雜物，少數(shù)大尺寸塊狀非金屬夾雜物。簇群狀成分是Al2O3-SiO2，塊狀夾雜物成分是CaO-Al2O3。轉(zhuǎn)爐冶煉采用全鐵裝入及單渣冶煉法，出鋼過程中加入石灰、精煉渣對鋼包頂渣進行改質(zhì)處理。通過夾雜物的檢測，非金屬夾雜物的尺寸都比較大，處理得不是十分完善。

　　2.2LF鋼包精煉后非金屬夾雜物狀態(tài)

　　LF鋼包精煉后，在鋼水中取樣分析非金屬夾雜物的狀態(tài)：分散分布，少量簇群狀非金屬夾雜物，個別大尺寸球狀非金屬夾雜物。簇群狀成分是CaO-Al2O3，球狀夾雜物成分是CaO-Al2O3-MgO，其中的Zr元素是從取樣器中帶來的。根據(jù)定氧值應(yīng)用造“白渣”工藝調(diào)節(jié)，精煉后夾雜物有變化，簇群狀非金屬夾雜物尺寸明顯減小，但是由于脫氧產(chǎn)物和爐渣作用生成的復(fù)合非金屬夾雜物尺寸較大。精煉過程的夾雜物控制需要提高。

　　2.3RH真空循環(huán)脫氣后非金屬夾雜物狀態(tài)

　　RH真空循環(huán)脫氣后，在鋼水中取樣分析非金屬夾雜物的狀態(tài)：分散分布，主要以小尺寸非金屬夾雜物為主，極個別較大尺寸塊狀非金屬夾雜物。較大尺寸夾雜物的成分是CaO-Al2O3，占多數(shù)的小尺寸球狀夾雜物成分是Al2O3-MgO-SiO2-CaS。這個階段未發(fā)現(xiàn)簇群狀的夾雜物，但是由于存在15.8μm左右的夾雜物說明在精煉階段鋼水的處理需要提高。

　　2.4中包鋼水中非金屬夾雜物狀態(tài)

　　中包鋼水中取樣分析非金屬夾雜物的狀態(tài)：分散分布，少量小尺寸簇群狀非金屬夾雜物，多數(shù)都是小尺寸的球狀夾雜物。小尺寸非金屬夾雜物的成分是Al2O3-MgO-CaO-K2O，這里檢測到的小尺寸簇群狀夾雜物是取樣過程中造成的，它在晶粒之間的空隙形成的。

　　3.矩形坯中非金屬夾雜物的定量金相分析

　　在矩形坯的不同厚度處分析非金屬夾雜物的狀態(tài)。分別在矩形坯距上表面10mm、1/4厚度處、中心、3/4厚度處取樣，然后采用500倍下100個取樣視場統(tǒng)計非金屬夾雜物的數(shù)量、尺寸。從鑄坯上可以看到非金屬夾雜物屬分散分布，尺寸都比較小。非金屬夾雜物的成分Al2O3-MgO-SiO2-CaS及TiO組成的復(fù)合夾雜物。

　　4.結(jié)論

　　1．鋼材在冶煉過程中，鋼水的純凈度是在不斷的提高。

　　2．通過對各個工序非金屬夾雜物的分析，主要夾雜物的成分構(gòu)成主要是Al2O3-MgO-CaO。非金屬夾雜物的總體數(shù)量比較少，總體尺寸以10μm以下的小尺寸夾雜物為主；存在個別的大尺寸夾雜物，成分以Al2O3為主。說明夾雜物的尺寸控制水平還要提高，同時脫氧后的處理需要進一步調(diào)整。

　　3．由于存在極少數(shù)的K2O，這是由于少量保護渣留在鋼液中所致，鋼水在冶煉過程中需要注意對保護渣的控制。