一种重轨钢及其生产中硅酸盐夹杂物的控制方法技术

本发明专利技术公开了一种重轨钢及其生产中硅酸盐夹杂物的控制方法，依次包括转炉冶炼，LF炉精炼，RH真空处理，连铸，其中，所述转炉冶炼的终点的碳含量为0.03％～0.1％，并且，转炉冶炼的出钢过程中不加入脱氧剂；在LF炉精炼过程中加入含硅脱氧剂，在精炼渣中加入助熔剂。本发明专利技术得到的重轨钢成品硫含量小于等于0.0008％范围内，在转炉出钢过程不加入硅铁等含硅合金或脱氧剂，在LF精炼过程加入硅铁等含硅合金或脱氧剂，且在LF精炼前期采用高碱度渣精炼及在精炼渣中加入一定量含Al2O3的助熔材料，使钢硅酸盐夹杂向高熔点的钙铝酸盐夹杂转变，保证钢材C类夹杂物评级均小于或等于1.0级，同时钢中B、D夹杂评级均≤1.0级，适用于生产高品质钢轨钢。轨钢。轨钢。

【技术实现步骤摘要】
一种重轨钢及其生产中硅酸盐夹杂物的控制方法


[0001]本专利技术涉及重轨钢生产
，尤其涉及一种重轨钢及其生产中硅酸盐夹杂物的控制方法。

技术介绍

[0002]钢轨是铁路的重要组成部件之一，在铁路运输过程中与车轮接触，对机车提供有效支撑及引导，需承受来自车轮的巨大垂向压力和很强的横向摩擦力。现代铁路运输正以迅猛的速度发展，特别是我国铁路运输不断趋向高速化、重载化，对钢轨质量提出了更加严格的要求。钢轨在与车轮接触的时候，承受着机车回环往复且多变的载荷，其纯净度对于钢轨疲劳寿命有着重要影响。由于硅酸盐夹杂具有低熔点的特点，其在冶炼过程中难以上浮去除，因此容易在铸坯凝固过程聚集长大，在钢轨轧制过程被延展拉长，割裂钢的基体，影响钢材的使用寿命。
[0003]由于硅酸盐夹杂物对钢材基体组织连续性的阻碍作用，使得钢材在轧制加工、热处理以及使用过程中与夹杂物发生分离，导致孔洞、缝隙等缺陷产生，对钢材力学性能、抗腐蚀性等指标产生消极影响。特别地，对于钢轨的生产，其大变形量轧制、复杂的热处理工艺、特殊的受力条件及气候环境等一系列影响因素，更为直接地对服务寿命产生了不良影响。而针对重轨钢中硅酸盐夹杂的控制，一直是冶金工作者研究的对象。
[0004]国内重轨钢生产过程中为了控制硅酸盐夹杂，有的采用高碱度精炼渣系，有的在精炼渣中加入一定含量的Al2O3，但带来的负面作用很大，钢中脆性夹杂含量升高，不利于钢轨疲劳寿命的提高，影响其服役使用。
[0005]基于此，现有技术仍然有待改进。

技术实现思路

>[0006]为解决上述技术问题，本专利技术实施例提出一种重轨钢及其生产中硅酸盐夹杂物的控制方法，以解决现有技术的重轨钢中硅酸盐夹杂物不能得到较好处理的技术问题。
[0007]一方面，本专利技术实施例所公开的一种重轨钢生产中硅酸盐夹杂物的控制方法，依次包括转炉冶炼，LF炉精炼，RH真空处理，连铸，其中，
[0008]所述转炉冶炼的终点的碳含量为0.03％～0.1％，并且，转炉冶炼的出钢过程中不加入脱氧剂；
[0009]在LF炉精炼过程中加入含硅脱氧剂，并且，在精炼渣中加入助熔剂。
[0010]进一步地，所述LF炉精炼中，前期精炼渣的碱度大于后期精炼渣的碱度。
[0011]进一步地，所述转炉冶炼包括：
[0012]在转炉内加入S的质量含量小于等于0.020％铁水后进行转炉冶炼，并且，转炉冶炼结束后，在出钢至60～70％时加入活性石灰和萤石。
[0013]进一步地，转炉冶炼中，
[0014]所述活性石灰的加入量为每吨钢液加入2.5～3.5kg活性石灰；所述萤石的加入量
为所述活性石灰的加入量的15％～25％。
[0015]进一步地，所述LF炉精炼包括：
[0016]将出钢得到的钢包送往LF炉进行精炼；依次向钢包内加入活性石灰和铝矾土后进行加热精炼；
[0017]调整吹氩气的流量为每吨钢2.5～4.0NL/min；
[0018]加热精炼15min后，调整吹氩气的流量为每吨钢1.5～2.5NL/min，然后加入含硅合金或脱氧剂、含二氧化硅原料继续精炼；
[0019]当钢液温度为1550～1580℃时，调整吹氩气的流量为每吨钢0.3～0.6NL/min，
[0020]在此流量下底吹氩气3～8min，钢液出站。
[0021]进一步地，LF炉精炼中，
[0022]所述活性石灰的加入量为每吨钢液加入3～6kg活性石灰；所述铝矾土的加入量为每吨钢液加入1～2kg铝矾土；所述含硅合金或脱氧剂的加入量根据钢种硅成分要求确定；所述含二氧化硅原料的加入量为每吨钢液加入0.3～0.8kg含硅原料。
[0023]进一步地，所述含二氧化硅原料为二氧化硅含量≥90％的石英砂；
[0024]和/或，所述铝矾土为Al2O3质量含量大于等于65％的铝矾土。
[0025]进一步地，所述RH真空处理包括：
[0026]对LF炉精炼得到的钢液进行真空处理；
[0027]真空处理过程中，控制提升气体流量为每吨钢9～12NL/min，真空度小于300Pa；
[0028]当真空处理16～19min后，保持真空度，然后加入成品成分所需要的合金进行合金化处理；
[0029]合金化后，循环处理5min以上，待成分均匀，破真空；
[0030]然后进行底吹氩气3min以上后，钢液出站。
[0031]进一步地，所述底吹氩气的氩气流量为每吨钢0.3～0.6NL/min。
[0032]另一方面，本专利技术实施例还公开了一种采用上述的方法得到的重轨钢，其钢材C类夹杂物评级均小于或等于1.0级，同时钢中B、D夹杂评级均≤1.0级。
[0033]采用上述技术方案，本专利技术至少具有如下有益效果：
[0034]本专利技术得到的重轨钢成品硫含量小于等于0.0008％范围内，在转炉出钢过程不加入硅铁等含硅脱氧剂，在LF精炼过程加入硅铁等含硅脱氧剂，且在LF精炼前期采用高碱度渣精炼及在精炼渣中加入一定量含Al2O3的助熔材料，使钢硅酸盐夹杂向高熔点的钙铝酸盐夹杂转变，保证钢材C类夹杂物评级均小于或等于1.0级，同时钢中B、D夹杂评级均≤1.0级，适用于生产高品质钢轨钢。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0036]图1为本专利技术一实施例所公开的一种重轨钢生产中硅酸盐夹杂物的控制方法的流程图。
具体实施方式
[0037]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术实施例进一步详细说明。
[0038]需要说明的是，本专利技术实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本专利技术实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
[0039]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0040]如图1所示，本专利技术一些实施例公开了一种重轨钢夹杂物的控制方法，包括以下步骤：
[0041]A转炉冶炼
[0042]首先，在转炉内加入S的质量含量小于等于0.020％的铁水，进行转炉冶炼，控制冶炼终点钢液碳含量在0.03％～0.10％范围内(优选为0.04％)；转炉冶炼结束后，在出钢过程中不加硅铁等含硅脱氧剂和其它如硅钙钡等脱氧剂，出钢至65％时加入活本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种重轨钢生产中硅酸盐夹杂物的控制方法，其特征在于，依次包括转炉冶炼，LF炉精炼，RH真空处理，连铸，其中，所述转炉冶炼的终点的碳含量为0.03％～0.1％，并且，转炉冶炼的出钢过程中不加入脱氧剂；在LF炉精炼过程中加入含硅脱氧剂，并且，在精炼渣中加入助熔剂。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述LF炉精炼中，前期精炼渣的碱度大于后期精炼渣的碱度。3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述转炉冶炼包括：在转炉内加入S的质量含量小于等于0.020％铁水后进行转炉冶炼，并且，转炉冶炼结束后，在出钢至60～70％时加入活性石灰和萤石。4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，转炉冶炼中，所述活性石灰的加入量为每吨钢液加入2.5～3.5kg活性石灰；所述萤石的加入量为所述活性石灰的加入量的15％～25％。5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述LF炉精炼包括：将出钢得到的钢包送往LF炉进行精炼；依次向钢包内加入活性石灰和铝矾土后进行加热精炼；调整吹氩气的流量为每吨钢2.5～4.0NL/min；加热精炼15min后，调整吹氩气的流量为每吨钢1.5～2.5NL/min，然后加入含硅合金或脱氧剂、含二氧化硅原料继续精炼；当钢液温度为1550～1580℃时，调整吹氩气的流量为每吨钢0.3～0.6NL/min...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈天明，陈亮，李红光，李志强，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：