[發(fā)明專利]一種車輪鋼的生產(chǎn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310334415.8
• 申請日: 2013-08-02
• 公開（公告）號: CN103397137A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李海波;高攀;邵肖靜;朱國森;李飛;孟憲堂;高圣勇;楊健;王志鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 首鋼總公司
• 主分類號: C21C5/36
• 分類號: C21C5/36;C21C5/32;C21C7/10;C21C7/04
• 代理公司: 北京華沛德權(quán)律師事務(wù)所 11302
• 代理人: 劉麗君

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煉鋼技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種車輪鋼的生產(chǎn)方法，適用于生產(chǎn)Mn質(zhì)量分?jǐn)?shù)要求為1.0%-2.0%的車輪鋼。

背景技術(shù)

在車輪的使用過程中，車輪鋼經(jīng)受交變拉壓力，在鋼基體經(jīng)受交變應(yīng)力的情況下，鋼中的夾雜物，尤其是有尖利棱角的夾雜物容易刺破鋼基體并產(chǎn)生微裂紋，隨著微裂紋的延展，最終導(dǎo)致車輪斷裂，壽命終止。為了降低夾雜物對車輪鋼的危害，鋼廠大多采用對鋼水進(jìn)行鈣處理，然后再通過各種方法去除夾雜物的工藝來降低鋼液中夾雜物對車輪鋼的影響。這種條件下鋼中的夾雜物主要以鈣鋁酸鹽為主，較單純的氧化鋁夾雜對鋼基體疲勞性能的危害小，但是鋼液中的鈣鋁酸鹽類夾雜物很難完全去除，鋼液中出現(xiàn)大顆粒夾雜物的概率仍然較高，因此夾雜物引起疲勞破壞的幾率依舊保持在5%以上，很難大幅度降低夾雜物對車輪鋼的危害。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠降低鋼中夾雜物對鋼材疲勞壽命的影響的車輪鋼的生產(chǎn)方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種車輪鋼的生產(chǎn)方法，適用于Mn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)要求為1.0%-2.0%的車輪鋼，采用轉(zhuǎn)爐冶煉→RH精煉→連續(xù)鑄鋼的生產(chǎn)工藝過程，所述車輪鋼生產(chǎn)工藝過程中的技術(shù)參數(shù)及鋼中夾雜物的轉(zhuǎn)變過程如下：

1）轉(zhuǎn)爐冶煉后在出鋼開始至出鋼量達(dá)到1/2期間向鋼液中加入鋁鐵進(jìn)行鋼液脫氧，出鋼量在1/2-4/5期間向鋼液中加入5-10kg/t鋼的小粒白灰和1-2kg/t鋼的螢石對鋼液除渣，轉(zhuǎn)爐出鋼結(jié)束后，采用頂槍吹氬氣對鋼液強(qiáng)攪，頂槍吹氬流量控制為800-1000NL/min，攪拌時間為5-8min，攪拌結(jié)束鋼液中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.0020%-0.0080%，鋼液中的夾雜物從脫氧產(chǎn)物Al₂O₃轉(zhuǎn)變?yōu)镸gO-Al₂O₃尖晶石夾雜物；

2）RH進(jìn)站后，向鋼液加入0.1-0.2kg/t鋼的鋁粒，然后向鋼液中以100-200NL/t鋼的吹氧量吹氧，吹氧結(jié)束后，鋼液中的夾雜物轉(zhuǎn)變?yōu)橐源厝籂預(yù)l₂O₃夾雜物為主的簇群狀A(yù)l₂O₃夾雜物和粒狀A(yù)l₂O₃夾雜物的混合夾雜物；

3）吹氧結(jié)束后，控制RH真空循環(huán)時間20-30min，簇群狀A(yù)l₂O₃夾雜物浮出鋼液液面，鋼液中的夾雜物轉(zhuǎn)變?yōu)橐粤預(yù)l₂O₃夾雜物為主的簇群狀A(yù)l₂O₃夾雜物和粒狀A(yù)l₂O₃夾雜物的混合夾雜物；

4）RH真空循環(huán)結(jié)束后對鋼液進(jìn)行澆注，所得鑄坯中的夾雜物轉(zhuǎn)變?yōu)榱預(yù)l₂O₃夾雜物和MnS夾雜物的復(fù)合夾雜物。

進(jìn)一步地，所述以簇群狀A(yù)l₂O₃夾雜物為主的簇群狀A(yù)l₂O₃夾雜物和粒狀A(yù)l₂O₃夾雜物的混合夾雜物中，以質(zhì)量百分比計(jì)，簇群狀A(yù)l₂O₃夾雜物為80%-95%，粒狀A(yù)l₂O₃夾雜物為5%-20%。

進(jìn)一步地，所述以粒狀A(yù)l₂O₃夾雜物為主的簇群狀A(yù)l₂O₃夾雜物和粒狀A(yù)l₂O₃夾雜物的混合夾雜物中，以質(zhì)量百分比計(jì)，粒狀A(yù)l₂O₃夾雜物為98%-100%，簇群狀A(yù)l₂O₃夾雜物為0-2%。

進(jìn)一步地，所述粒狀A(yù)l₂O₃夾雜物和MnS夾雜物的復(fù)合夾雜物中，粒狀A(yù)l₂O₃夾雜物的粒徑＜5微米，所述復(fù)合夾雜物中所述MnS夾雜物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20-40%。

進(jìn)一步地，所述粒狀A(yù)l₂O₃夾雜物和MnS夾雜物的復(fù)合夾雜物中MnS夾雜物包裹在Al₂O₃夾雜物的周圍。

本發(fā)明提供的一種車輪鋼的生產(chǎn)方法，其特點(diǎn)在于：