【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钢铁冶金领域，具体涉及为一种车轴钢钙处理工艺控制方法。
技术介绍
1、车轴对疲劳性能有较高的要求，对于车轴钢中夹杂物类型和级别要进行严格控制，尤其是对于钢中易导致车轴疲劳失效的脆性夹杂物和点状不变形夹杂物。目前，车轴钢冶炼生产工艺主要是采用高碱度+钙处理连铸生产工艺，高碱度工艺可以有效促进钢中脆性夹杂物b类夹杂的变性，钙处理工艺则可以有效改善钢水的可浇性。钙处理的时机以及处理效果对夹杂物的控制有很大影响，钙处理量不足则夹杂物变性效果差，钢水可浇性不好，钙处理过量则钢中溶解ca含量较高，易导致ds类夹杂物超标。
2、国内某钢厂车轴钢冶炼生产采用高碱度+rh钙处理连铸工艺，喂钙线时机为rh破空后喂入固定量钙线，喂线后钢水可浇性虽较好，但钙处理效果控制不稳定，ds类夹杂物经常达到2.0级以上，难以满足高速车轴对夹杂物的要求，结果主要为钙铝酸盐为主的复合夹杂，属于钢水内生夹杂物。因此，有必要对钙处理工艺进行优化，以满足钢种的控制要求。
3、2022年11月4日公开的公开号为cn 115287401 a的专利《一种控制车轴钢中的硅酸盐类夹杂物的冶炼方法》公开了通过采用高碱度+rh钙处理工艺实现了脆性硅酸盐类夹杂物的稳定控制，但是该方法碱度较高（r≥8）且喂钙线量偏多，不利于钢中ds类夹杂物的控制。2022年2月25日公开的公开号为cn 114086062 a的专利公开了《一种高铁车轴用钢及其生产方法》提供了一种vd真空处理前进行倒渣操作（倒出精炼渣30~40%），真空处理后喂入30~80m硅钙线进行钙
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种车轴钢钙处理工艺控制方法，提供了一种利于控制车轴钢夹杂物的精炼渣系；设计了与rh过程als损有关的钙处理工艺，实现了夹杂物的有效变性，钢水可浇性良好及夹杂物稳定有效控制。满足钢种对夹杂物的控制要求。
2、本专利技术具体技术方案如下：
3、一种车轴钢钙处理工艺控制方法，包括以下步骤：
4、（1）冶炼，入炉铁水要求p含量≤0.15%，s含量≤0.040%；
5、（2）出钢过程进行脱氧合金化；
6、（3）lf精炼进行精炼渣成分调整；
7、（4）真空精炼，破空后喂入硅钙线或纯钙线进行钙处理；
8、（5）钢水上台后静置15~30min后开浇，浇铸过程采用保护浇铸；
9、步骤（1）中，采用转炉或电炉进行冶炼；
10、步骤（1）中，铁钢比控制在10~70%，废钢采用低硫废钢，废钢中s含量≤0.015%；
11、步骤（1）中，转炉或电炉终点控制要求c含量在0.08%~0.25%，p含量≤0.013%，[o]含量≤300ppm；终点温度在1600~1680℃，强化出钢挡渣，下渣量控制在4kg/吨钢以下；
12、步骤（2）中，脱氧合金化采用铝质脱氧剂进行钢水和炉渣脱氧，所述铝质脱氧剂为铝铁或铝粒；
13、步骤（2）中，出钢1/3时依次加入铝质脱氧剂、造渣料及合金；
14、步骤（2）中，所述造渣料包括石灰和预熔精炼渣，其中石灰加入量2.5~4.5kg/吨钢，预熔精炼渣加入量1.8~3.0kg/吨钢，合金加入量目标按照钢种内控下限进行控制；所述预熔精炼渣组成主要为cao含量45~55%、al2o3含量35~45%，sio2含量≤9%，mg含量≤10%，粒度5~40mm；
15、步骤（2）中，出钢过程钢包进行强搅，底吹氩气流量控制在300~600nl/min；
16、步骤（3）中，采用石灰，预熔精炼渣、铝粒、碳化硅等进行造精炼渣，要求精炼过程快速造渣，精炼渣成分控制要求cao含量40~60%，sio2含量8~18%，al2o3含量22~35%，（feo+mno）≤1.0%，二元碱度（cao/sio2）控制在2.5~5.0，cao/al2o3比控制在1.0~2.0，精炼渣量控制在12~20kg/吨钢，成渣后精炼时间≥15min，lf精炼周期控制在120min以内；
17、步骤（4）中，真空精炼控制真空度≤100pa，真空处理周期15min以上，破空前氢含量≤1.0ppm，破空后采用喂线机喂入硅钙线或纯钙线进行钙处理；
18、步骤（4）中，喂入硅钙线或纯钙线的量依据rh真空处理过程铝损δ[als]rh确定；喂入硅钙线的喂线量lsi-ca线=（20+1250×δ[als]rh）×ws/100±5m，喂入纯钙线的喂线量lca线=（10+1875×δ[als]rh）×ws/100±5 m；
19、δ[als]rh=[als样①-als样②]×rh真空/（rh真空-3）；
20、式中als样①为rh真空处理前样①als值，单位%；als样②为rh破空前3min样②als值，单位为%；rh真空为rh真空处理时间，单位min；ws为钢水重量，单位t；lsi-ca线为硅钙线喂线量，单位m；lca线为纯钙线喂线量，单位m；以上公式计算时，将单位前的数值直接带入公式计算接口。
21、本专利技术是基于喂线量主要取决于钢水中的夹杂物数量，真空过程夹杂物生成数量与rh真空过程als损是对应的，als损大，生成的夹杂物数量多，则相应的喂线量则会增加，通过拟合得到的喂线量计算公式。公式中，前面的20和10是基础值，用于基础改性，主要包括未上浮去除的脱氧产物以及破空过程产生的二次氧化产物；1250和1875是根据实际喂线量拟合计算得出的值。±5m是喂线量的偏差控制范围。
22、步骤（4）中，钙处理后往渣面均匀加入150~350kg保温剂进行保温并抑制二次氧化，保温剂加入后进行钢水软吹，底吹流量10~50nl/min，保持顶渣无亮面或微亮面、轻微浮动，软吹时间15~25min；
23、步骤（4）中，所述保温剂为碳化稻壳，要求渣面全覆盖；
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1.一种车轴钢钙处理工艺控制方法，其特征在于，所述车轴钢钙处理工艺控制方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的车轴钢钙处理工艺控制方法，其特征在于，步骤（1）中，转炉或电炉终点控制要求C含量在0.08%~0.25%，P含量≤0.013%，[O]含量≤300ppm；终点温度在1600~1680℃，强化出钢挡渣，下渣量控制在4kg/吨钢以下。
3.根据权利要求1所述的车轴钢钙处理工艺控制方法，其特征在于，步骤（2）中，出钢1/3时依次加入铝质脱氧剂、造渣料及合金。
4.根据权利要求3所述的车轴钢钙处理工艺控制方法，其特征在于，步骤（2）中，所述造渣料包括石灰和预熔精炼渣，其中石灰加入量2.5~4.5kg/吨钢，预熔精炼渣加入量1.8~3.0kg/吨钢，合金加入量目标按照钢种内控下限进行控制；所述预熔精炼渣组成主要为CaO含量45~55%、Al2O3含量35~45%，SiO2含量≤9%，Mg含量≤10%，粒度5~40mm。
5.根据权利要求1所述的车轴钢钙处理工艺控制方法，其特征在于，步骤（3）中，精炼渣成分控制要求CaO含量40~6
6.根据权利要求1所述的车轴钢钙处理工艺控制方法，其特征在于，步骤（4）中，真空精炼控制真空度≤100Pa，真空处理周期15min以上，破空前氢含量≤1.0ppm，破空后采用喂线机喂入硅钙线或纯钙线进行钙处理。
7.根据权利要求1或6所述的车轴钢钙处理工艺控制方法，其特征在于，步骤（4）中，喂入硅钙线或纯钙线的量依据RH真空处理过程铝损Δ[Als]RH确定；喂入硅钙线的喂线量LSi-Ca线=（[20+1250×Δ[Als]RH]）×Ws/100±5m；或者，喂入纯钙线的喂线量LCa线=（[10+1875×Δ[Als]RH]）×Ws/100±5 m；
8.根据权利要求1所述的车轴钢钙处理工艺控制方法，其特征在于，步骤（4）中，钙处理后往渣面均匀加入150~350kg保温剂，保温剂加入后进行钢水软吹，底吹流量10~50NL/min，软吹时间15~25min。
9.根据权利要求1所述的车轴钢钙处理工艺控制方法，其特征在于，步骤（5）中，钢水上台后静置15~30min后开浇；浇铸过程需做好大包长水口+中包+浸入式水口保护浇铸，控制RH出站至中包取样Als损控制在50ppm以内。
10.根据权利要求1所述的车轴钢钙处理工艺控制方法，其特征在于，按照车轴钢钙处理工艺控制方法，轧制车轴钢坯的夹杂物检验一次合格率达100%，其中A类粗夹杂物均≤1.0级，B类粗夹杂物均≤1.0级，D类粗夹杂物均≤1.5级，Ds类夹杂物≤1.0级。
...【技术特征摘要】
1.一种车轴钢钙处理工艺控制方法，其特征在于，所述车轴钢钙处理工艺控制方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的车轴钢钙处理工艺控制方法，其特征在于，步骤（1）中，转炉或电炉终点控制要求c含量在0.08%~0.25%，p含量≤0.013%，[o]含量≤300ppm；终点温度在1600~1680℃，强化出钢挡渣，下渣量控制在4kg/吨钢以下。
3.根据权利要求1所述的车轴钢钙处理工艺控制方法，其特征在于，步骤（2）中，出钢1/3时依次加入铝质脱氧剂、造渣料及合金。
4.根据权利要求3所述的车轴钢钙处理工艺控制方法，其特征在于，步骤（2）中，所述造渣料包括石灰和预熔精炼渣，其中石灰加入量2.5~4.5kg/吨钢，预熔精炼渣加入量1.8~3.0kg/吨钢，合金加入量目标按照钢种内控下限进行控制；所述预熔精炼渣组成主要为cao含量45~55%、al2o3含量35~45%，sio2含量≤9%，mg含量≤10%，粒度5~40mm。
5.根据权利要求1所述的车轴钢钙处理工艺控制方法，其特征在于，步骤（3）中，精炼渣成分控制要求cao含量40~60%，sio2含量8~18%，al2o3含量22~35%，（feo+mno）≤1.0%，二元碱度（cao/sio2）控制在2.5~5.0，cao/al2o3比控制在1.0~2.0，精炼渣量控制在12~20kg/吨钢，成渣后精炼时间≥15min，lf精炼周期控制在120min以内。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：杨克枝，司小明，程方波，李翔，桂兴亮，陶盈龙，朱明，邓荣杰，
申请(专利权)人：宝武集团马钢轨交材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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