[發明專利]提高重軌鋼潔凈度的冶煉方法

在審

• 申請號: 201810834438.8
• 申請日: 2018-07-26
• 公開（公告）號: CN108796172A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 陳天明;陳亮;李紅光
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號: C21C7/064
• 分類號: C21C7/064;C21C5/28;C21C7/06;C21C7/076;C21C7/10
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 梁鑫

本發明公開了一種提高重軌鋼潔凈度的冶煉方法，屬于鋼鐵冶金技術領域。本發明解決的技術問題是現有國內重軌鋼潔凈度難以滿足高速鐵路的要求。本發明方法包括以下步驟：鐵水預處理、轉爐冶煉、LF精煉、RH精煉和連鑄，其中，在LF精煉步驟中采用1～3m/t鋼水的鐵鈣線進行鈣處理。本發明通過上述步驟可控制鋼軌中P≤0.0060％、S≤0.0030％、O≤0.0010％、N≤0.0050％及H≤0.00015％，P+S+O+N+H≤160ppm，夾雜物各類評級≤1.0級。本發明方法顯著提高了重軌鋼的潔凈度，具有一定的社會效益，值得推廣應用。

技術領域

本發明屬于鋼鐵冶金技術領域，具體涉及一種提高重軌鋼潔凈度的冶煉方法。

背景技術

重軌鋼是鐵路軌道的主要組成部分，在鐵路運輸過程中，鋼軌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。這無疑對鋼軌的質量提出了更加嚴苛的要求。

鋼軌與車輪接觸的時候，承受著機車回環往復且多變的載荷，其潔凈度對鋼軌的壽命有著重要影響，鋼中夾雜物是造成重軌內部損傷、產生疲勞破損的主要原因。鋼中夾雜物對鋼材基體組織連續性的阻礙作用，使得鋼材在軋制加工、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。對于鋼軌的生產，其變形量軋制、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物的評級不利。

隨著我國高鐵的快速發展和重軌鐵路的提速，高速鋼軌的需求越來越大，高速鐵路對疲勞性能要求非常高，而重軌鋼的潔凈度能在很大程度上影響其疲勞性能，為提高疲勞性能，需要控制重軌鋼的潔凈度。一般而言，潔凈度包含P+S+O+N+H以及夾雜物。在本技術開發前，國內重軌鋼潔凈度P+S+O+N+H≤200ppm，夾雜物各類評級≤1.5級。為滿足高速鐵路的要求，進一步提高鋼水潔凈度，需要開發P+S+O+N+H≤160ppm，夾雜物各類評級≤1.0級的高速軌生產技術。

專利CN104975130A公開了一種控制重軌鋼潔凈度的方法，該方法包括轉爐冶煉、LF精煉、RH真空處理及連鑄，其中在LF精煉過程使用活性石灰、碳化硅及石英砂造渣的精煉，控制制備得到的重軌鋼連鑄坯硫含量≤0.006％，得到鋼中夾雜物A類為1.5～2.0級，B類、C類、D類為0.5級，難以滿足高速鐵路的要求。

發明內容

本發明要解決的技術問題是現有國內重軌鋼潔凈度難以滿足高速鐵路P+S+O+N+H≤160ppm，夾雜物各類評級≤1.0級的要求。

本發明為解決其技術問題采用的技術方案是提供了一種提高重軌鋼潔凈度的冶煉方法，該方法包括如下步驟：

a、鐵水預處理：以活性石灰和鈍化鎂粉作為脫硫劑對鐵水脫硫，獲得S含量≤0.003％、P含量≤0.080％的脫硫后鐵水；

b、轉爐冶煉：向轉爐內加入步驟a脫硫后鐵水，加入活性石灰、石英砂、高鎂石灰和煉鋼污泥球進行轉爐冶煉，同時以氧槍供氧進行吹煉，吹煉結束后得到P含量≤0.003％的鋼水，鋼水出鋼過程中加入低氮合金；

c、LF精煉：將步驟b所得鋼水送至LF鋼包爐，加入0.2～0.8kg/t鋼水的碳化鈣和1～5kg/t鋼水的高堿度精煉渣后加熱，精煉20～30min后，向鋼水中加入0.2～0.8kg/t鋼水的石英砂，精煉5～10min后，向鋼水中加入1～3m/t鋼水的鐵鈣線，吹氬處理后鋼水出站；

d、RH精煉：LF精煉完成后，將鋼水轉入RH鋼包爐進行真空處理，加入低氮合金，真空處理完成后，對鋼水進行鈣處理，吹氬處理后鋼水出站；

e、連鑄：對步驟d所得鋼水進行連鑄。

其中，上述提高重軌鋼潔凈度的冶煉方法中，步驟a中，所述活性石灰的用量為4～6kg/t鐵水；鈍化鎂粉的用量為1～3kg/t鐵水。