[发明专利]一种控制重轨钢纯净度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢铁冶炼技术领域，具体涉及一种控制重轨钢纯净度的方法。

背景技术

钢轨是铁路轨道的主要组成部件，在铁路运输过程中，对机车提供有效支撑及引导，需承受来自车轮的巨大垂向压力。基于我国基础建设发展需求，铁路运输正以迅猛的速度发展，并不断趋于高速化、重载化。这无疑对钢轨质量提出了更加严苛的要求。钢轨在与车轮接触的时候，承受着机车回环往复且多变的载荷，其纯净度对于钢轨疲劳寿命有着重要影响。

由于钢中夹杂物对钢材基体组织连续性的阻碍作用，使得钢材在轧制加工、热处理以及使用过程中与夹杂物发生分离，导致缝隙产生，对钢材力学性能、抗腐蚀性等指标产生消极影响。特别地，对于钢轨的生产，其大变形量轧制、复杂的热处理工艺、特殊的受力条件及气候环境等一系列影响因素对钢轨夹杂的评级不利，更为直接地对服务寿命产生了不良影响。而针对重轨钢中点状夹杂的控制，一直是冶金工作者研究的对象。

专利号为CN102732667A的专利公开了一种重轨钢精炼快速脱硫的方法，该方法使重轨钢在LF炉内实现快速降低了MnS夹杂物，但是该专利没有考虑其他夹杂物。专利号为CN104313245A的专利公开了一种重轨钢精炼快速脱硫的方法，该方法使重轨钢在LF炉内实现快速脱硫的同时，降低了重轨钢A类夹杂物的级别，但是该专利脱硫效率较低，仅仅对A类夹杂物作用。

发明内容

[要解决的技术问题]

本发明的目的是解决上述现有技术的问题，提供一种控制重轨钢纯净度的方法。该方法制备的钢中硫含量满足小于或等于0.006％，钢材夹杂物评级均小≤2.0；并且该方法在控制S含量的同时，还控制其他种类的夹杂物，适用于生产高品质钢轨钢。

[技术方案]

为了达到上述的技术效果，本发明采取以下技术方案：

本发明提供了一种控制重轨钢纯净度的方法，该方法流程为：转炉冶炼→LF炉精炼→RH真空处理→连铸。本发明采用在转炉过程中使用活性石灰，在精炼过程中使用活性石灰、碳化硅及其石英砂造渣的精炼方法，控制制备得到的重轨钢连铸坯硫含量≤0.006％，并且重轨钢上夹杂物各项评级均≤2.0级。

一种控制重轨钢纯净度的方法，它包括以下步骤：

A，转炉冶炼

首先，在转炉内加入S的质量含量≤0.02％的铁水，进行转炉冶炼；转炉冶炼结束后，在钢液出钢过程中加入硅钙钡合金进行脱氧，同时加入活性石灰；出钢结束后，向钢包渣面均匀覆盖一层碳化钙；然后进行钢包底吹氩气至少5min，所述吹氩气的流量控制在50～80NL/min；

B，LF炉精炼

完成步骤A的处理后，将钢包中的钢液送往LF炉进行精炼；钢液进站后立即底吹氩气，所述吹氩气的流量控制在150～200NL/min，当底吹氩气2～3min后，依次向钢包内加入活性石灰、碳化钙、碳化硅进行精炼；精炼10min后，调整吹氩气的流量为100～200NL/min，然后加入碳化钙继续精炼；再精炼10min后，调整吹氩气流量为100～150NL/min，然后依次加入石英砂、碳化硅继续精炼，当钢液温度加热到1570～1600℃时，调整吹氩气的流量为50～80NL/min，在此流量下底吹氩气6～10min，钢液出站；

C，RH真空处理

步骤B处理的钢液进站后，对钢液进行真空处理；在真空处理的整个过程中，控制气体流量为1200～1500NL/min，真空度小于300Pa；当真空处理15～18min后，保持真空度，然后加入合金进行合金化处理；合金化后，循环处理5min以上，待成分均匀，破真空；然后调整吹氩气流量为50～80NL/min的条件下进行底吹氩气5min以上，钢液出站；

D，连铸

对步骤C处理的钢液进行连铸轧制，生产重轨钢。

本发明更进一步的技术方案，在步骤A中所述硅钙钡合金的加入量为每吨钢液加入2.5～3.5kg；所述活性石灰的加入量为每吨钢液加入3～5kg；所述碳化钙的加入量为每吨钢液加入0.2～0.4kg。

本发明更进一步的技术方案，在步骤A和步骤B中，所述碳化钙是Ca₂C质量含量大于98％的碳化钙。