超低碳合金耐磨板是各種耐磨工程機(jī)械的襯板、擋板、篩板和刮板等部位的重要材料。該耐磨板材料在冶煉技術(shù)上難度大，而且對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求較高。
國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)廠家為制造出優(yōu)質(zhì)耐磨板件，主要采用電弧爐＋精煉（AOD、VOD、LF等)的方式進(jìn)行生產(chǎn)，其中采用AOD冶煉合金耐磨板，已經(jīng)成為合金耐磨板精煉的主導(dǎo)技術(shù)。目前，國(guó)內(nèi)外廠家在生產(chǎn)該系列耐磨板材料時(shí)，在生產(chǎn)和后續(xù)加工過程中較易產(chǎn)生裂紋，在使用過程中偶爾也會(huì)出現(xiàn)裂紋。因此，要想提高該系列材料鑄件的質(zhì)量，就必須通過提高冶煉鋼水內(nèi)在質(zhì)量來(lái)提升鑄件整體性能。
科研人員針對(duì)耐磨板冶煉原有工藝存在脫碳時(shí)間長(zhǎng)、耗氧量大、熔池溫度高、高溫停留時(shí)間長(zhǎng)等問題，通過工藝改進(jìn)和AOD精煉爐使用，提高了鋼液質(zhì)量。
眾所周知，吹氧脫碳的關(guān)鍵在于控制鋼液中的氧與碳、鉻、硅、錳等元素的反應(yīng)。依據(jù)鋼冶金原理、結(jié)合AOD的投入使用，技術(shù)人員對(duì)原耐磨板冶煉的主要工藝參數(shù)進(jìn)行了改進(jìn)和優(yōu)化。
AOD法是利用氬、氧氣體對(duì)鋼液進(jìn)行吹煉，以混合氣體的形式從爐底側(cè)面向熔池吹入。在吹煉過程中，由于CO分壓被氬氣稀釋而降低，這樣就大大有利于冶煉耐磨板時(shí)的脫碳保鉻。在AOD精煉的還原階段，由于加入硅鐵和石灰石爐渣脫氧，同時(shí)又有氬氣的激烈攪拌，因此鋼液可以深度脫硫；AOD精煉期氬氣的激烈攪拌可促使鋼液中的氧化物分離、上浮，鋼水的清潔度提高，因此鋼液中的夾雜物含量少，幾乎不存在大顆粒夾雜，夾雜物的主要形態(tài)也由電爐法的錳硅酸鹽變?yōu)殁}硅酸鹽。
此外，AOD法還可以在吹煉過程中脫除鋼中的鉛。有研究表明，耐磨板中含有一定的鉛會(huì)影響其熱加工性能，而經(jīng)過AOD吹煉，成品鋼中的ω（Pb）≤10×10-6以下，完全不會(huì)影響鋼的性能。
通過耐磨板工藝改進(jìn)和AOD的使用，獲得了高質(zhì)量的鋼水，采用Si-Ca、Si-Fe等復(fù)合脫氧，鋼水ω（O）降至80×10-6；選用活性石灰強(qiáng)化脫硫，使ω（S）降至0.015%以下，大幅度提高了鋼水清潔度，滿足了熔煉成分及各項(xiàng)理化指標(biāo)的要求；鋼水中有害氣體成分和球狀氧化物夾雜（球狀氧化物評(píng)級(jí)不超過2.0）的含量大大降低；鋼水純凈度的提高，增強(qiáng)了鑄件基體抗裂紋的能力。