軸承鋼對氣體體積分數(shù)、非金屬夾雜物的質(zhì)量分數(shù)和分布等要求都十分嚴格，是所有鋼鐵生產(chǎn)中要求最嚴格的鋼種之一。某特鋼廠生產(chǎn)GCr15軸承鋼，精煉渣結(jié)殼，惡化了精煉渣隔絕空氣效果及保溫性能，直接降低了渣的流動性及熔煉后吸附夾雜的能力，導致鋼液吸氣、二次氧化、鋼中夾雜物質(zhì)量分數(shù)增多。精煉渣狀態(tài)對生產(chǎn)工藝順行及生產(chǎn)高質(zhì)量潔凈鋼有重要意義。
科研工作者針對GCr15軸承鋼生產(chǎn)過程中精煉渣結(jié)殼嚴重，導致鋼液大量吸氣、鋼中夾雜物增多的問題，通過對結(jié)殼程度不同的精煉渣進行工業(yè)取樣，采用化學分析、物理測試、微觀測定的方法，研究其化學成分、熔化狀況和微觀結(jié)構(gòu)對結(jié)殼的影響。
研究發(fā)現(xiàn)，結(jié)殼物主要物相為鈣鋁酸鹽、氧化鈣、尖晶石和硅酸二鈣，且高熔點的氧化鈣、尖晶石、硅酸二鈣先于低熔點的鈣鋁酸鹽析出，并存在于鈣鋁酸鹽之中，增加了鈣鋁酸鹽晶體之間的結(jié)合強度，造成精煉渣結(jié)殼；應優(yōu)化精煉渣成分，使其處于CaO-SiO2-Al2O3-MgO 相圖中鈣鋁酸鹽物相區(qū)，減少冷卻過程高熔點物相析出，防止凝固結(jié)殼的發(fā)生。