一種控制重軌鋼點狀夾雜物的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鋼鐵冶金領域，特別涉及一種控制重軌鋼點狀夾雜物的方法。
【背景技術】
[0002]鋼軌是鐵路軌道的主要組成部件，在鐵路運輸過程中，對機車提供有效支撐及引導，需承受來自車輪的巨大垂向壓力。基于我國基礎建設發展需求，鐵路運輸正以迅猛的速度發展，并不斷趨于高速化、重載化。這無疑對鋼軌質量提出了更加嚴苛的要求。鋼軌在與車輪接觸的時候，承受著機車回環往復且多變的載荷，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生分離，導致縫隙產生，對鋼材力學性能、抗腐蝕性等指標產生消極影響。特別地，對于鋼軌的生產，其大變形量乳制、復雜的熱處理工藝、特殊的受力條件及氣候環境等一系列影響因素對鋼軌夾雜的評級不利，更為直接地對服務壽命產生了不良影響。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夾雜物的控制方法，該發明通過改善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，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對重軌鋼點狀夾雜的進一步控制的其他一些關鍵技術并未涉及到。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精煉結束和RH真空處理結束分別進行鈣處理和軟吹，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鍵技術并未涉及。

【發明內容】

[0005][要解決的技術問題]
[0006]本發明的目的是解決上述現有技術的問題，提供一種重軌鋼點狀夾雜物控制的方法，本發明方法有效去除點狀夾雜物，并且夾雜評級質量水平得到有力保證。
[0007][技術方案]
[0008]為了達到上述的技術效果，本發明采取以下技術方案:
[0009]本發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:轉爐冶煉一LF爐精煉一RH真空處理一連鑄。本發明通過控制轉爐冶煉過程中的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，且在真空處理結束后，適當軟吹氬處理后上鋼進行澆注。本發明生產的重軌鋼點狀夾雜得到有效去除，夾雜評級質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，轉爐冶煉
[0012]在轉爐內兌加半鋼后，加入提溫劑，進行吹煉；當鋼液中C的質量百分比為
0.070%?0.080%、鋼液的溫度為1660?1685°C時，轉爐出鋼，在出鋼過程中對鋼液進行脫氧合金化處理；出鋼結束后，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，需對鋼液進行電極加熱化渣；處理結束后，繼續加熱，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處理的鋼液進站后，對鋼液進行真空處理，控制提升氣體流量為1200?1400NL/min，并對鋼液進行成分微調；真空處理結束后，對鋼液進行軟吹氬處理，氬氣流量以控制鋼液液面微微波動為準，保證軟吹氬時間大于或等于15min ;軟吹氬結束后，鋼液靜置5?8min，出站；
[0017]D，連鑄
[0018]對步驟C處理的鋼液進行連鑄，在連鑄的過程中，全程保護澆注，并以目標拉速為
0.75m/min進行恒速饒注。
[0019]本發明更進一步的技術方案，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行。
[0020]本發明更進一步的技術方案，在步驟C中，所述成分微調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、硅進行微調處理。
[0021]本發明更進一步的技術方案，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的連鑄機進行的。
[0022]下面將詳細地說明本發明。
[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，轉爐冶煉
[0025]在轉爐內兌加半鋼后，加入提溫劑，進行吹煉；根據生產節奏溫度及過程穩定控制需求，當鋼液中C的質量百分比為0.070%?0.080%、鋼液的溫度為1660?1685°C時，轉爐出鋼，在出鋼過程中對鋼液進行脫氧合金化處理；出鋼結束后，小平臺吹氬5?7min ;
[0026]本發明步驟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吹，且較多爐次是以重點氧化鐵來達到足夠的出鋼溫度，造成終點鋼水氧活度高，渣中TFe高，對冶煉鋼種和轉爐爐齡造成不利影響。因此，在轉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。該溫度是后續試驗的關鍵。
[0027]由于鋼液的氧含量對鋼的質量、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，需對鋼液進行電極加熱化渣；處理結束后，繼續加熱，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，對鋼液進行電極加熱化渣；化渣結束后，按要求加入下一批次的渣料，繼續進行點擊加熱化渣，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處理的鋼液進站后，對鋼液進行真空處理，控制提升氣體流量為1200?1400NL/min，并對鋼液進行成分微調；真空處理結束后，對鋼液進行軟吹氬處理，氬氣流量以控制鋼液液面微微波動為準，保證軟吹氬時間大于或等于15min ;軟吹氬結束后，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環境條件均勻鋼液成分，促進夾雜物的碰撞、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處理的鋼液進行連鑄，在連鑄的過程中，全程保護澆注，根據爐機匹配要求，以目標拉速0.75m/min進行恒速饒注。
[0036]本發明更進一步的技術方案，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行。
[0037]本發明更進一步的技術方案，在步驟C中，所述成分微調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、硅進行微調處理，以實現鋼液成分精確控制。
[0038]本發明更進一步的技術方案，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的連鑄機進行的。
[0039]上述尺寸會重軌鋼的生產斷面尺寸。
[0040][有益效果]
[0041]本發明與現有技術相比，具有以下的有益效果:
[0042]本發明有效去除重軌鋼點狀夾雜物，夾雜評級質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、細系均要求< 1