一种欧标高等强度钢轨冶炼方法技术

本发明专利技术公开了本发明专利技术提供一种欧标标准高等强度钢轨钢坯冶炼方法，包括铁水预处理、转炉冶炼、LF炉精炼、VD真空脱气、连铸以及钢坯检验方法；钢轨钢坯材料以质量百分计其化学成分包括：C：0.75～0.80％；Si：0.60～0.70％；Mn：0.90～1.00％；Cr：0.40～0.50％；P≤0.020％；S≤0.020％，其余为Fe及不可避免的杂质。本发明专利技术的目的是提供一种符合欧标EN13674.1

【技术实现步骤摘要】
一种欧标高等强度钢轨冶炼方法


[0001]本专利技术涉及冶金材料领域，尤其涉及一种欧标高等强度钢轨冶炼方法。

技术介绍

[0002]随着世界铁路里程的逐年增加，铁路运输的快速发展，铁路运输安全、快捷、运量大等特点，已经成为世界各国首选交通运输方式。世界各国铁路运输正在向着高速，大运量的方向发展，世界各国货运铁路载重量逐年增加，如此高的载重量对钢轨的强度、硬度和耐磨性提出了更高的要求。
[0003]欧洲国家普遍以欧标EN13674.1
‑
2011为钢轨采购标准。普通线路上铺设碳素钢轨R260、R260Mn，在重载线路或曲线上铺设1080MPa级的合金轨R320Cr；1180MPa级的热处理钢轨R350HT、R350LHT和1280级的R370LHT热处理钢轨。除欧洲地区，美洲、东南亚、非洲等地区的国家也以欧标为采购标准，钢轨需求量逐年增加。因此，包钢应完善钢轨品种，为扩大钢轨国际市场打基础。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种符合欧标EN13674.1
‑
2011标准高强度轨钢的冶炼方法，应用于欧洲市场。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]本专利技术一种欧标高等强度钢轨冶炼方法，包括：
[0007]1)铁水预处理
[0008]铁水经脱硫预处理，要求P≤0.020％，S≤0.020％；为控制入炉废钢和生铁块的磷、硫含量采用麦窑白灰；硅铁采用低铝硅铁，其它原材料及合金要符合各自标准要求；
[0009]2)转炉冶炼
[0010]出转炉冶炼：出钢温度为1640
±
20℃，出钢后加入铁皮球940
‑
960kg、白灰3100
‑
3300kg、增碳剂960
‑
990kg、白云石1300
‑
1600kg和煅烧白云石590
‑
930kg进行脱氧，并对炉渣进行改质；出钢过程中保证吹氩效果，钢水精炼就位时顶渣没有结坨现象；
[0011]3)LF炉精炼
[0012]LF炉精炼：LF炉主要任务是加入合金，使化学成分满足设计成分范围，钢轨要求铝含量小于0.004％，采用硅钙钡脱氧，LF精炼加入高碳锰铁、低铝硅铁和高碳铬铁，炉渣碱度2.1
‑
2.3，加热时间30
‑
40mi n，离位温度1605
±
20℃，LF离位成分满足设计成分要求；
[0013]4)VD真空脱气
[0014]VD真空脱气：VD真空脱气使钢水中气体含量降低，深真空脱气时间12
‑
18mi n，真空脱气后软吹时间12
‑
18mi n，软吹过程氩气流量稳定，钢液蠕动并无裸露；
[0015]5)连铸
[0016]铸坯尺寸280mm
×
380mm，连铸过程采用保护浇铸，采用低铝保护渣，液相线温度1465
±
20℃，过热度ΔT：28
‑
32℃，生产过程中包工作液位高度≥720mm；二冷段采用超弱冷
配水，全程恒拉速操作，拉速0.6
‑
0.66m/mi n，开启铸机电磁搅拌和轻压下，铸坯质量良好；钢坯切定尺后放入缓冷坑缓冷30
‑
60小时，使钢坯缓慢冷却防止开裂。
[0017]进一步的，所述欧标高等强度钢轨以质量百分计其化学成分包括：C：0.75～0.80％；S i：0.60～0.70％；Mn：0.90～1.00％；Cr：0.40～0.50％；P≤0.020％；S≤0.020％，其余为Fe及不可避免的杂质。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果：
[0019]本专利技术制备的钢轨C、Mn元素偏析指数基本在0.95～1.05之间，铸坯中心部位0点正偏析较为严重，C元素成分含量波动较大，钢坯心部C含量较高，向边缘部位C含量逐渐下降，边缘区域呈现负偏析。Mn元素偏析相对同步，各位置含量波动较小。
附图说明
[0020]下面结合附图说明对本专利技术作进一步说明。
[0021]图1为R370CrHT铸坯低倍照片及偏析取样位置；
[0022]图2为R370CrHT钢轨C元素偏析图；
[0023]图3为R370CrHT钢轨Mn元素偏析图。
具体实施方式
[0024]一种欧标标准高等强度钢轨钢坯冶炼方法，上述钢轨钢坯材料以质量百分计其化学成分包括：C：0.75～0.80％；S i：0.60～0.70％；Mn：0.90～1.00％；Cr：0.40～0.50％；P≤0.020％；S≤0.020％，其余为Fe及不可避免的杂质。其冶炼方法包括铁水预处理、转炉冶炼、LF炉精炼、VD真空脱气、连铸以及钢坯检验方法。
[0025]具体冶炼方法如下：
[0026]1)铁水预处理
[0027]铁水经脱硫预处理，要求P≤0.020％，S≤0.020％。为控制入炉废钢和生铁块的磷、硫含量采用麦窑白灰。硅铁采用低铝硅铁，其它原材料及合金要符合各自标准要求，具体入转炉铁水情况见表1。
[0028]表1高碳钢轨转炉冶炼铁水情况
[0029][0030]2)转炉冶炼
[0031]出转炉冶炼：出钢温度为1640℃，出钢后加入铁皮球951kg、白灰3199kg、增碳剂976kg、白云石1461kg和煅烧白云石612kg进行脱氧，并对炉渣进行改质。出钢过程中保证吹氩效果，钢水精炼就位时顶渣没有结坨现象，转炉冶炼工艺表见表2。
[0032]表2高碳钢轨转炉冶炼工艺表
[0033][0034]3)LF炉精炼
[0035]LF炉精炼：LF炉主要任务是加入合金，使化学成分满足设计成分范围，钢轨要求铝含量小于0.004％，采用硅钙钡脱氧，LF精炼加入高碳锰铁、低铝硅铁和高碳铬铁，炉渣碱度2.2，加热时间34mi n，离位温度1605℃，LF离位成分满足设计成分要求。
[0036]4)VD真空脱气
[0037]VD真空脱气：VD真空脱气使钢水中气体含量降低，深真空脱气时间15mi n，真空脱气后软吹时间15mi n，软吹过程氩气流量稳定，钢液蠕动并无裸露。VD工艺及离位成分见表3。
[0038]表3R370CrHT钢轨VD工艺及离位成分
[0039][0040]5)连铸
[0041]连铸：铸坯尺寸280mm
×
380mm，连铸过程采用保护浇铸，采用低铝保护渣，液相线温度1465℃，过热度ΔT：30℃，生产过程中包工作液位高度≥720mm，所使用的碱性覆盖剂与BGREⅢ钢轨的相同。二冷段采用超弱冷配水，全程恒拉速操作，拉速0.63m/mi n，开启铸机电磁搅拌和轻压下，铸坯质量良好。钢坯切定尺后放入缓冷坑缓冷48小时，使钢坯缓慢冷却防止开裂，R370CrHT成品成分见表4。
[0042本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种欧标高等强度钢轨冶炼方法，其特征在于：包括：1)铁水预处理铁水经脱硫预处理，要求P≤0.020％，S≤0.020％；为控制入炉废钢和生铁块的磷、硫含量采用麦窑白灰；硅铁采用低铝硅铁，其它原材料及合金要符合各自标准要求；2)转炉冶炼出转炉冶炼：出钢温度为1640
±
20℃，出钢后加入铁皮球940
‑
960kg、白灰3100
‑
3300kg、增碳剂960
‑
990kg、白云石1300
‑
1600kg和煅烧白云石590
‑
930kg进行脱氧，并对炉渣进行改质；出钢过程中保证吹氩效果，钢水精炼就位时顶渣没有结坨现象；3)LF炉精炼LF炉精炼：LF炉主要任务是加入合金，使化学成分满足设计成分范围，钢轨要求铝含量小于0.004％，采用硅钙钡脱氧，LF精炼加入高碳锰铁、低铝硅铁和高碳铬铁，炉渣碱度2.1
‑
2.3，加热时间30
‑
40min，离位温度1605
±
20℃，LF离位成分满足...

【专利技术属性】
技术研发人员：边影，王嘉伟，赵桂英，薛虎东，
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：