[发明专利]一种时速350公里及以上重轨钢中超标铝含量的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种时速350公里及以上重轨钢中超标铝含量的控制方法，属于冶金工业生产的炼钢领域。

背景技术

目前包钢生产的时速350公里及以上高速钢轨钢采用：100吨转炉-100吨LF精炼炉-100吨VD精炼炉-大方坯连铸-步进式加热炉-万能轧机工艺方法，该方法中铝含量的要求为：[Al]≤0.004％。2008年11月份，进行了350km/h高速轨钢的2次试生产，第一次共生产145炉，钢水中铝含量超标达到7炉，占4.8％；第二次共生产120炉，铝含量超标共7炉，占5.8％。

发明内容

本发明的目的在于提供一种时速350公里及以上重轨钢中超标铝含量的控制方法，该方法解决了时速350公里及以上高速钢轨钢中铝含量超标的问题。

技术解决方案：

本发明包括转炉、LF精炼炉、VD精炼炉、大方坯连铸、步进式加热炉、万能轧机条件下生产时速350公里及以上重轨钢，将LF精炼炉炉渣的碱度控制在2.0以下；转炉及LF精炼炉加入的原辅料铝的质量百分含量Al≤1.5％；将LF精炼炉渣中Al₂O₃的质量百分数控制在0-15％以内。

本发明将控制了LF精炼炉炉渣的碱度，使钢中的铝与渣中的SiO₂发生反应，生成Al₂O₃进入渣中，因此钢水中的铝含量减少了。转炉及LF精炼炉中原辅料采用铝的质量百分含量Al≤1.5％后，使原料带入钢水中的铝含量相应减少。另外，尽量减少渣料带入的Al₂O₃也有利于钢水中的铝进入渣中。采取以上措施后，基本上没有出现钢中铝含量超标(即：[Al]＞0.004％)的现象。

具体实施方式

本发明在现代钢铁生产工艺流程条件下，即100吨转炉-100吨LF精炼炉-100吨VD精炼炉-大方坯连铸-步进式加热炉-万能轧机工艺流程生产时速350公里及以上重轨钢的条件下，本发明采取将LF精炼炉炉渣的碱度控制在2.0以下；使用优质原辅料，要求转炉及LF精炼炉加入的原辅料中铝的质量百分含量：Al≤1.5％；将精炼LF炉渣中Al₂O₃的质量百分数控制在0-15％以内，有效控制了时速350公里及以上高速钢轨钢中铝含量，提高了钢水质量。

以下是本发明钢中硅与渣中Al₂O₃反应的标准吉布斯自由能推导如果硅与渣中Al₂O₃反应，则应有式(1)。

3[Si]+2(Al2O3)＝4[Al]+3(SiO2)                    (1)

式(1)可以由式(2)～(9)组合而成

Al_(l)＝[Al]                                      (2)

ΔG20=ΔG‾Al0=-63170-27.91T]]>

Si_(l)+O2＝SiO2_(S)                                (3)

ΔG30=ΔGSiO20=-946348+197.64T]]>