一种重载铁路大半径曲线热处理钢轨生产方法技术

本发明专利技术公开了重载铁路大半径曲线热处理钢轨生产方法，包括：原料条件—转炉冶炼—LF钢包精炼—VD真空脱气—连铸—钢坯加热—钢轨轧制—热打印—钢轨热处理—矫直—超声波探伤—成分性能检验；生产U75VH热处理钢轨入口温度：770～820℃，出口温度：430～460℃，风压值：14～18KPa，辊道速度：1.0～1.3m/s。本发明专利技术以热处理状态交货的钢轨抗拉强度Rm≥1250MPa，断后伸长率A≥10％，踏面硬度(HB)365～400，轨头横断面硬度(HRC)A

【技术实现步骤摘要】
一种重载铁路大半径曲线热处理钢轨生产方法


[0001]本专利技术涉及冶金材料
，尤其涉及一种重载铁路大半径曲线热处理钢轨生产方法。

技术介绍

[0002]目前随着铁路重载铁路的货运量繁忙，尤其是在年通过总重大于500Mt的大秦线等铁路上，目前铺设的U75V热处理钢轨抗拉强度为1180MPa，轨顶面硬度(HB)为340，轨头横断面硬度(HRC)第一点为36，最后一点为34，在R≥1500m的大半径曲线上的磨耗非常严重，对钢轨磨耗方面提出更高的要求。钢轨耐磨性主要取决于钢轨抗拉强度，硬度等指标，因此，对优化U75V钢轨拉强度、硬度耐以提高磨性钢轨的生产工艺方法存在迫切需求。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种重载铁路大半径曲线热处理钢轨生产方法，以解决现有技术中的U75V热处理钢轨由于磨耗过快等原因，服役重量不足15Mt，使用寿命不足3年，造成铁路生产效率低，成本高的问题。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]本专利技术一种重载铁路大半径曲线热处理钢轨生产方法，包括：
[0006](1)原料条件；(2)转炉冶炼；(3)LF钢包精炼；(4)VD真空脱气；(5)连铸；(6)钢坯加热；(7)钢轨轧制；(8)热打印；(9)钢轨热处理；(10)矫直；(11)超声波探伤；(12)成分性能检验；
[0007]所述(1)中的原料条件为：对铁水经脱硫预处理，采用麦窑白灰，使用重轨专用废钢，其它原材料及合金要符合各自标准要求，铁水预处理后的铁水的硫含量为≤0.02％；
[0008]所述(2)中的转炉冶炼为：复吹转炉冶炼，采用单渣或双渣操作，终渣碱度按3.0控制。冶炼时，出钢温度：1630℃；终点控制目标成分C≥0.10％，P/％≤0.010％，≥1550，罐内温度≥1550℃；
[0009]所述(3)中的LF钢包精炼为：全程按精炼规程进行吹Ar操作，根据转炉钢水成分及温度进行脱硫，成分微调及升温操作；
[0010]所述(4)中的VD真空脱气为：真空度≤0.10KPa，深真空时间≥15mi n，保证软吹时间大于15mi n，静置10mi n以上，软吹期间钢水不得裸露；
[0011]所述(5)中的连铸为：采用保护浇铸，连浇时中间包钢水量必须大于15吨；浇铸过程做到液位自动控制；连铸坯规格为380mm
×
280mm，定尺长度执行生产计划；连铸坯硫印，检验缺陷级别≤1.0级，全程恒拉速操作；
[0012]所述(6)中的钢坯加热为：钢坯加热时，铸坯加热总时间≥3小时；预热段温度为共800℃，钢坯加热温度要均匀，严禁钢坯过热
[0013]所述(7)中的轧制钢轨，钢坯表面必须经高压水除鳞；开轧温度控制在1080℃～1150℃；
[0014]所述(9)中的钢轨热处理，工艺控制参数如下：入口温度770～820℃，出口温度430～460℃，风压值14～18KPa，辊道速度1.0～1.3m/s；
[0015]所述(10)中的矫直为：钢轨矫直温度≤60℃，经矫直后的钢轨应平直，不得有波浪弯，硬弯和明显的扭曲，且只允许辊矫一次。
[0016]进一步的，所述(6)中的钢坯加热工艺为：
[0017]各段炉温控制：均热段1160～1280℃，加热Ⅲ段1180～1300℃，加热Ⅱ段≤1200℃，预热段也即加热Ⅰ段≤800℃；
[0018]各段加热时间：均热段≥55分钟，加热Ⅲ段≥40分钟，加热Ⅲ段≥40分钟，预热段也即加热Ⅰ段≥45分钟，总计≥3小时。
[0019]进一步的，所述(8)中的热打印，轧辊刻上相应商标，钢轨在热状态下打清楚年号、熔炼号、流坯号、钢轨顺序号标记。
[0020]进一步的，所述(11)中的超声波探伤必须按TB/T 2344.1
‑
2020标准要求逐支进行超声波探伤检验。
[0021]进一步的，所述(12)成分性能检验，钢轨化学成分以质量百分比计算为：C：0.78～0.80％；S i：0.65～0.75％；Mn0.95～1.05％；V：0.06～0.12％，其余为Fe及不可避免的杂质。
[0022]进一步的，钢轨抗拉强度Rm≥1250MPa，断后伸长率A≥10％，踏面硬度365～400HB，轨头横断面硬度(HRC)A
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、B
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、C
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、D
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、E
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：37～42；轨头横断面硬度(HRC)A4、B5、C5、D3、E3：≥35，经《GB 12444.1
‑
90金属磨损实验方法MM型磨损试验》标准提供的实验方法进行磨耗检测，普通U75V热处理钢轨/本专利技术提供的耐磨热处理钢轨相比值≥130％，其余性能满足TB/T 2344.1
‑
2020中对U75VH的要求。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果：
[0024]本专利技术所述钢轨的抗拉强度Rm≥1250MPa，断后伸长率A≥10％，踏面硬度350～400HB，轨头横断面硬度(HRC)A
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、B
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、C
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、D
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、E
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：36～42；轨头横断面硬度(HRC)A4、B5、C5、D3、E3：≥35，年运量≥400Mt，曲线半径≥1000m重载线路中磨耗为普通U75V热处理钢轨的1/2，大大提高了钢轨寿命，降低了能源消耗生产成本。
具体实施方式
[0025]一种在线热处理钢轨及生产方法，包括冶炼
‑
连铸—钢坯加热—轧制—热处理等，炼钢采取铁水预处理
‑
转炉
‑
LF精炼
‑
VD
‑
方坯连铸工艺生产路线，炼钢厂按化学成分要求控制化学成分，坯型为280*380mm2方坯。
[0026]轨梁厂将钢坯加热并保温，经过BD1、BD2、CCS轧制的钢轨空冷至780～810℃后，在线快速冷却至420～460℃，所述在线热处理的时间为100～140s；钢轨返温并温度维持至520～580℃进行等温转变，后自然降温得到百米定尺在线热处理钢轨；其定尺尺寸为100m；轨型为75kg/m。
[0027]本专利技术所述的在线热处理钢轨的具体方法包括：
[0028](1)原料条件
[0029](2)转炉冶炼；
[0030](3)LF钢包精炼；
[0031](4)VD真空脱气；
[0032](5)连铸；
[0033](6)钢坯加热；
[0034](7)钢轨轧制；
[0035](8)热打印；
[0036](9)钢轨热处理；
[0037](10)矫直；
[0038](11)超声波探伤；
[0039](12)成分性能检验。
[0040]所述(1)中的原料条件，对铁水经脱硫预处理，采用麦窑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种重载铁路大半径曲线热处理钢轨生产方法，其特征在于：包括：(1)原料条件；(2)转炉冶炼；(3)LF钢包精炼；(4)VD真空脱气；(5)连铸；(6)钢坯加热；(7)钢轨轧制；(8)热打印；(9)钢轨热处理；(10)矫直；(11)超声波探伤；(12)成分性能检验；所述(1)中的原料条件为：对铁水经脱硫预处理，采用麦窑白灰，使用重轨专用废钢，其它原材料及合金要符合各自标准要求，铁水预处理后的铁水的硫含量为≤0.02％；所述(2)中的转炉冶炼为：复吹转炉冶炼，采用单渣或双渣操作，终渣碱度按3.0控制；冶炼时，出钢温度：1630℃；终点控制目标成分C≥0.10％，P/％≤0.010％，≥1550，罐内温度≥1550℃；所述(3)中的LF钢包精炼为：全程按精炼规程进行吹Ar操作，根据转炉钢水成分及温度进行脱硫，成分微调及升温操作；所述(4)中的VD真空脱气为：真空度≤0.10KPa，深真空时间≥15min，保证软吹时间大于15min，静置10min以上，软吹期间钢水不得裸露；所述(5)中的连铸为：采用保护浇铸，连浇时中间包钢水量必须大于15吨；浇铸过程做到液位自动控制；连铸坯规格为380mm
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280mm，定尺长度执行生产计划；连铸坯硫印，检验缺陷级别≤1.0级，全程恒拉速操作；所述(6)中的钢坯加热为：钢坯加热时，铸坯加热总时间≥3小时；预热段温度为共800℃，钢坯加热温度要均匀，严禁钢坯过热所述(7)中的轧制钢轨，钢坯表面必须经高压水除鳞；开轧温度控制在1080℃～1150℃；所述(9)中的钢轨热处理，工艺控制参数如下：入口温度770～820℃，出口温度430～460℃，风压值14～18KPa，辊道速度1.0～1.3m/s；所述(10)中的矫直为：钢轨矫直温度≤60℃，经矫直后的钢轨应平直，不得有波浪弯，硬弯和明显的扭曲，且只允许辊矫一次。2.根据权利要求1所述的重载铁路大半径曲线热处理钢轨生产方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑瑞，梁正伟，
申请(专利权)人：包头钢铁集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：