一種控制重軌鋼點狀夾雜物的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼鐵冶金領(lǐng)域，特別涉及一種控制重軌鋼點狀夾雜物的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼軌是鐵路軌道的主要組成部件，在鐵路運(yùn)輸過程中，對機(jī)車提供有效支撐及引導(dǎo)，需承受來自車輪的巨大垂向壓力?；谖覈A(chǔ)建設(shè)發(fā)展需求，鐵路運(yùn)輸正以迅猛的速度發(fā)展，并不斷趨于高速化、重載化。這無疑對鋼軌質(zhì)量提出了更加嚴(yán)苛的要求。鋼軌在與車輪接觸的時候，承受著機(jī)車回環(huán)往復(fù)且多變的載荷，其純凈度對于鋼軌疲勞壽命有著重要影響。
[0003]由于鋼中夾雜物對鋼材基體組織連續(xù)性的阻礙作用，使得鋼材在乳制加工、熱處理以及使用過程中與夾雜物發(fā)生分離，導(dǎo)致縫隙產(chǎn)生，對鋼材力學(xué)性能、抗腐蝕性等指標(biāo)產(chǎn)生消極影響。特別地，對于鋼軌的生產(chǎn)，其大變形量乳制、復(fù)雜的熱處理工藝、特殊的受力條件及氣候環(huán)境等一系列影響因素對鋼軌夾雜的評級不利，更為直接地對服務(wù)壽命產(chǎn)生了不良影響。而針對重軌鋼中點狀夾雜的控制，一直是冶金工作者研究的對象。
[0004]專利號為CN102242241A公開了一種時速350公里及以上重軌鋼中超標(biāo)夾雜物的控制方法，該發(fā)明通過改善VD精煉爐鋼包透氣磚的透氣性包括增加鋼包透氣磚的更換次數(shù)，從原來的平均17爐鋼/每塊磚減少到11爐鋼/每塊磚，使VD真空脫氣精煉爐后的軟吹平均流量從原來的79.41/min降低到62.31/min，并采用小粒徑的脫氧劑以保證良好的LF鋼包爐精煉效果及軟吹效果。但是，對于更普遍的鋼軌，通過RH真空處理工藝流程來實現(xiàn)對重軌鋼點狀夾雜的進(jìn)一步控制的其他一些關(guān)鍵技術(shù)并未涉及到。專利號CN101962702A公開了一種控制鋼中非金屬夾雜物的方法，該方法通過在精煉過程中采用兩段法鈣處理和軟吹，在LF精煉結(jié)束和RH真空處理結(jié)束分別進(jìn)行鈣處理和軟吹，控制鑄坯中的非金屬夾雜物組成為兩類:70%?90%是以CaS為主要成分的非金屬夾雜物，10%?30%為氧化物類非金屬夾雜物，以解決鈣處理后產(chǎn)生的鈣鋁酸鹽類非金屬夾雜物沒有更多的時間排出鋼液，造成鑄坯中的鈣鋁酸鹽類非金屬夾雜物較多的問題。而其對于重軌鋼點狀夾雜控制中的其他一些關(guān)鍵技術(shù)并未涉及。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005][要解決的技術(shù)問題]
[0006]本發(fā)明的目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供一種重軌鋼點狀夾雜物控制的方法，本發(fā)明方法有效去除點狀夾雜物，并且夾雜評級質(zhì)量水平得到有力保證。
[0007][技術(shù)方案]
[0008]為了達(dá)到上述的技術(shù)效果，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:
[0009]本發(fā)明提供了一種控制重軌鋼點狀夾雜物的方法，該方法流程為:轉(zhuǎn)爐冶煉一LF爐精煉一RH真空處理一連鑄。本發(fā)明通過控制轉(zhuǎn)爐冶煉過程中的C含量和溫度，保證真空出站后的鋼液溫度高于液相線60?75°C，且在真空處理結(jié)束后，適當(dāng)軟吹氬處理后上鋼進(jìn)行澆注。本發(fā)明生產(chǎn)的重軌鋼點狀夾雜得到有效去除，夾雜評級質(zhì)量水平得到有力保證。
[0010]一種控制重軌鋼點狀夾雜物的方法，它包括以下步驟:
[0011]A，轉(zhuǎn)爐冶煉
[0012]在轉(zhuǎn)爐內(nèi)兌加半鋼后，加入提溫劑，進(jìn)行吹煉；當(dāng)鋼液中C的質(zhì)量百分比為
0.070%?0.080%、鋼液的溫度為1660?1685°C時，轉(zhuǎn)爐出鋼，在出鋼過程中對鋼液進(jìn)行脫氧合金化處理；出鋼結(jié)束后，小平臺吹氬5?7min ;
[0013]B，LF 爐精煉
[0014]步驟A處理的鋼液到達(dá)LF爐后，按順序依次添加各批次渣料，每添加一批次渣料，需對鋼液進(jìn)行電極加熱化渣；處理結(jié)束后，繼續(xù)加熱，控制鋼液的出站溫度高于其液相線溫度的80?100°C ；
[0015]C，RH真空處理
[0016]步驟B處理的鋼液進(jìn)站后，對鋼液進(jìn)行真空處理，控制提升氣體流量為1200?1400NL/min，并對鋼液進(jìn)行成分微調(diào)；真空處理結(jié)束后，對鋼液進(jìn)行軟吹氬處理，氬氣流量以控制鋼液液面微微波動為準(zhǔn)，保證軟吹氬時間大于或等于15min ;軟吹氬結(jié)束后，鋼液靜置5?8min，出站；
[0017]D，連鑄
[0018]對步驟C處理的鋼液進(jìn)行連鑄，在連鑄的過程中，全程保護(hù)澆注，并以目標(biāo)拉速為
0.75m/min進(jìn)行恒速饒注。
[0019]本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，在步驟A中，所述提溫劑是類石墨；所述脫氧合金化是用錳鐵或硅鐵合金進(jìn)行。
[0020]本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，在步驟C中，所述成分微調(diào)是指在真空處理過程中添加金屬元素錳和/或硅錳合金，對鋼液合金元素錳、硅進(jìn)行微調(diào)處理。
[0021]本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，在步驟D中，所述的連鑄過程是用鑄坯斷面尺寸大于或等于280mm X 380mm的連鑄機(jī)進(jìn)行的。
[0022]下面將詳細(xì)地說明本發(fā)明。
[0023]一種控制重軌鋼點狀夾雜物的方法，它包括以下步驟:
[0024]A，轉(zhuǎn)爐冶煉
[0025]在轉(zhuǎn)爐內(nèi)兌加半鋼后，加入提溫劑，進(jìn)行吹煉；根據(jù)生產(chǎn)節(jié)奏溫度及過程穩(wěn)定控制需求，當(dāng)鋼液中C的質(zhì)量百分比為0.070%?0.080%、鋼液的溫度為1660?1685°C時，轉(zhuǎn)爐出鋼，在出鋼過程中對鋼液進(jìn)行脫氧合金化處理；出鋼結(jié)束后，小平臺吹氬5?7min ;
[0026]本發(fā)明步驟A中，兌加的半鋼為是提釩后的半鋼。由于半鋼的C含量和溫度低，S、P偏高，煉鋼時常因熱量不足造成多次補(bǔ)吹，且較多爐次是以重點氧化鐵來達(dá)到足夠的出鋼溫度，造成終點鋼水氧活度高，渣中TFe高，對冶煉鋼種和轉(zhuǎn)爐爐齡造成不利影響。因此，在轉(zhuǎn)爐冶煉過程中加入提溫劑，有效的保證了鋼液中C含量的同時，還保證了鋼液溫度的要求。該溫度是后續(xù)試驗的關(guān)鍵。
[0027]由于鋼液的氧含量對鋼的質(zhì)量、合金吸收率以及對沸騰鋼的脫氧，都有重要的影響，因此，在步驟A中還需要進(jìn)行脫氧合金化處理。小平臺吹氬的主要目的是為了脫硫。但是由于本步驟需要保持較高的溫度以利于后續(xù)試驗，因此脫氧合金化和小平臺吹氬的操作時間不能過長。
[0028]B，LF 爐精煉
[0029]步驟A處理的鋼液到達(dá)LF爐后，按順序依次添加各批次渣料，每添加一批次渣料，需對鋼液進(jìn)行電極加熱化渣；處理結(jié)束后，繼續(xù)加熱，控制鋼液的出站溫度高于其液相線溫度的80?100°C ；
[0030]也就是說，在進(jìn)行LF爐精煉的過程中，首先加入第一批次的渣料后，對鋼液進(jìn)行電極加熱化渣；化渣結(jié)束后，按要求加入下一批次的渣料，繼續(xù)進(jìn)行點擊加熱化渣，依次類推。本步驟控制鋼液的出站溫度高于其液相線溫度的80?100°C，是為在RH真空處理及后續(xù)靜止處理提供溫度保障。
[0031]C，RH真空處理
[0032]步驟B處理的鋼液進(jìn)站后，對鋼液進(jìn)行真空處理，控制提升氣體流量為1200?1400NL/min，并對鋼液進(jìn)行成分微調(diào)；真空處理結(jié)束后，對鋼液進(jìn)行軟吹氬處理，氬氣流量以控制鋼液液面微微波動為準(zhǔn)，保證軟吹氬時間大于或等于15min ;軟吹氬結(jié)束后，鋼液靜置5?8min，出站；
[0033]步驟C中利用真空處理的良好動力學(xué)環(huán)境條件均勻鋼液成分，促進(jìn)夾雜物的碰撞、聚集、長大。真空處理后軟吹氬氣，禁止剛液面裸露，然后鋼液靜置，通過夾雜與鋼液之間的密度差，讓已聚集長大的點狀夾雜物上浮，最終被吸附與精煉渣系中，得到有效去除。
[0034]D，連鑄
[0035]對步驟C處理的鋼液進(jìn)行連鑄，在連鑄的過程中，全程保護(hù)澆注，根據(jù)爐機(jī)匹配要求，以目標(biāo)拉速0.75m/min進(jìn)行恒速饒注。
[0036]本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，在步驟A中，所述提溫劑是類石墨；所述脫氧合金化是用錳鐵或硅鐵合金進(jìn)行。
[0037]本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，在步驟C中，所述成分微調(diào)是指在真空處理過程中添加金屬元素錳和/或硅錳合金，對鋼液合金元素錳、硅進(jìn)行微調(diào)處理，以實現(xiàn)鋼液成分精確控制。
[0038]本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，在步驟D中，所述的連鑄過程是用鑄坯斷面尺寸等于280mmX 380mm、320mmX410mm的連鑄機(jī)進(jìn)行的。
[0039]上述尺寸會重軌鋼的生產(chǎn)斷面尺寸。
[0040][有益效果]
[0041]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的有益效果:
[0042]本發(fā)明有效去除重軌鋼點狀夾雜物，夾雜評級質(zhì)量水平得到有了保證。制備得到的重軌鋼，滿足普軌D類夾雜粗系、細(xì)系均要求< 1