[发明专利]一种重轨钢中Ds类夹杂物的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种重轨钢中Ds类夹杂物的控制方法,属于炼钢转炉精炼技术领域。

背景技术

“高速、重载、提高行车密度”成为当今铁路发展的大趋势，车速的提高，钢轨的加重，对钢轨的纯净度提出了更高要求。大尺寸夹杂对疲劳危害很大，为了适应高速铁路重轨耐磨性、高强度要求，单纯地将重轨钢中的A类夹杂物控制在1.5级以下，B、C、D类夹杂物控制在1.0级以下已经不能完全满足铁路发展的需要。控制Ds类夹杂物对于提高重轨抵抗疲劳破坏的可靠性非常重要，逐渐成为各钢铁企业在重轨生产领域重点研究对象。常用的重轨钢夹杂物控制措施包括：通过降低重轨钢中S含量或采用钛处理的办法降低MnS夹杂；采用无铝脱氧工艺，通过控制高碱度渣精炼、RH脱氧技术及钙处理工艺可把钢中氧含量W[O]降到20×10^-6ppm以下，钢轨中B、C类夹杂级别90%以上炉次的夹杂评级均在1.5级以下；但是，由于钙处理工艺会引起钢中Ca含量的大幅升高，尽管后续仍有软吹等工艺降低钢中夹杂物含量，但仍无法解决Ds类夹杂物超标的问题，直接影响到重轨的疲劳寿命。

发明内容

本方明所要解决的技术问题是提供一种重轨钢中Ds类夹杂物的控制方法，通过LF精炼操作工艺改进，使Ds类夹杂物控制在0.5级以下，稳定和提高重轨使用性能，解决背景技术中的缺陷。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种重轨钢中Ds类夹杂物的控制方法，包括铁水脱硫处理-转炉吹炼-LF精炼-RH真空处理-大方坯连铸步骤，其改进之处为：LF精炼操作时根据钢水硫含量造中等碱度精炼渣进行白渣精炼，白渣保持时间≥15分钟，RH真空处理后软吹时间≥10分钟。

上述的一种重轨钢中Ds类夹杂物的控制方法，所述LF精炼操作中精炼渣的碱度根据钢水中的硫含量进行确定，当钢水硫的质量分数≥0.020%时，造二元碱度为2.0～2.5的精炼渣，当钢水硫的质量分数＜0.020%时，造二元碱度为1.5～2.0的精炼渣。

上述的一种重轨钢中Ds类夹杂物的控制方法，所述钢水经过RH真空处理后，根据钢包透气性采用流量为50L/min～110L/min氩气软吹处理，处理时间为10～15分钟。

本发明的原理为：一般转炉冶炼均采用CaO/SiO₂为3～5的高碱度炉渣精炼来大幅度减少夹杂物数量，但是该工艺条件下绝大多数夹杂物熔点很高，尤其是很难避免大尺寸的高熔点夹杂物；试验研究证明，当精炼渣的碱度在1.5～2.5之间时，钢水中氧含量处于较低水平，具有一定程度的脱硫能力且吸附夹杂物能力较强，在搅拌精炼过程中可最大限度地降低氧化物夹杂的数量。钢水经过RH真空处理后，根据钢包透气性采用流量为50L/min～110L/min氩气软吹处理，处理时间为10～15分钟，此时钢水中的氩气泡均匀、细小、数量多而且分散，有利于对钢中细小夹杂物的捕捉和上浮去除，使得经RH真空处理后钢水中已经非常细小的夹杂物进入到钢渣中，最大限度地去除钢中夹杂物，以保证进一步减少或消除Ds类夹杂物。

本发明的有益效果为：

本发明不额外增加成本，使得重轨钢中Ds类夹杂物得到有效控制，Ds类夹杂物评级均在0～0.5级，提高了产品质量，为重轨钢的生产提供了技术支持，具有广阔的应用前景。

具体实施方式

本发明涉及高速重载铁路用重轨钢中Ds类夹杂物的控制方法，包括铁水脱硫处理-转炉吹炼-LF精炼-RH真空处理-大方坯连铸步骤，其中LF精炼操作时根据钢水硫含量造中等碱度精炼渣进行白渣精炼，当钢水硫的质量分数≥0.020%时，造二元碱度为2.0～2.5的精炼渣，当钢水硫的质量分数＜0.020%时，造二元碱度为1.5～2.0的精炼渣，白渣保持时间≥15分钟；钢水经过RH真空处理后，根据钢包透气性采用流量为50L/min～110L/min氩气软吹处理，处理时间为10～15分钟。