[發明專利]高速重軌鋼的精煉方法

在審

• 申請號: 201811115709.0
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號: CN109207669A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 鄭建國;周劍華;朱敏;王瑞敏;費俊杰;歐陽珉路;趙國知
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類號: C21C7/06
• 分類號: C21C7/06;C21C7/10;C21C7/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 王和平

本發明涉及冶金制造技術領域，尤其涉及一種高速重軌鋼的精煉方法。本發明所設計的高速重軌鋼的精煉方法，包括步驟：1)LF精煉：向鋼水中加入活性石灰、螢石、電石、硅鐵調整爐渣，控制爐渣堿度為2.0～3.0，爐渣中FeO和MnO的重量百分含量≤1％；(2)RH真空精煉：控制真空度≤10Pa，真空處理時間15～20min，驅動氬氣壓力0.4～0.7MPa，氬氣流量為60～100Nm³/h；(3)向爐渣表面覆蓋1～2Kg/噸鋼水保溫劑，氬氣壓力0.35～0.55MPa，流量為30～50Nm³/h，軟吹時間6～10min。本發明能有效降低高速重軌鋼水中的全氧含量，提高高速重軌鋼的潔凈度。

技術領域

本發明涉及冶金制造技術領域，尤其涉及一種高速重軌鋼的精煉方法。

背景技術

現代高速、重載鐵路的發展對重軌鋼質量提出了更高的要求，高速重軌鋼的使用壽命與疲勞性能密切相關，鋼中全氧含量反映出鋼水的潔凈度控制水平，鋼水的潔凈度、低熔點夾雜物比例以及硫含量都是影響高速重軌鋼疲勞性能的因素。因此降低鋼中全氧含量、提高低熔點夾雜物比例以及降低鋼水硫含量對于提高鋼軌的使用壽命和安全性有重要意義。

如申請號為201510427600.0的中國發明專利公開了一種控制重軌鋼純凈度的方法，包括在轉爐使用活性石灰，在精煉過程中使用活性石灰、碳化硅及石英砂造渣，使連鑄坯硫含量≤0.006％，夾雜物各項評級均≤2.0級。其優點在于鋼中硫含量較低，有效減少了硫化物析出夾雜，但鋼渣堿度控制高，未考慮到其它類夾雜物的塑性化問題。

又如申請號為201310629016.4的中國發明專利公開了一種經濟高效的高速重軌鋼無鋁脫氧方法，通過在轉爐出鋼周期的三個不同階段分批次加入脫氧劑金屬錳、特硅、硅鋇鈣，可使全氧含量降低至20ppm以下。其特點在于簡化了重軌煉鋼工序，缺點全氧含量不能滿足高速重軌鋼的要求。

綜上所述，目前主要通過加入脫氧劑降低鋼中全氧含量，得到鋼水的全氧含量在20ppm以下，對于高速重軌鋼來說20ppm的全氧含量仍然太高，因此，亟需一種降低高速重軌鋼中全氧含量的精煉方法來進一步降低鋼水的全氧含量。

發明內容

為解決以上問題，本發明的目的是提供一種高速重軌鋼的精煉方法，降低鋼水中全氧含量。

為實現上述目的，本發明所設計的高速重軌鋼的精煉方法，包括步驟：

(1)LF精煉：向鋼水中加入活性石灰、螢石、電石、硅鐵調整爐渣，控制爐渣堿度為2.0～3.0，爐渣中FeO和MnO的重量百分含量≤1％，鋼水離站溫度控制為1575～1595℃；

(2)RH真空精煉：控制真空度≤10Pa，真空處理時間15～20min，驅動氬氣壓力0.4～0.7MPa，氬氣流量為60～100Nm³/h，鋼水處理結束溫度控制為1535～1555℃；

(3)向爐渣表面覆蓋1～2Kg/噸鋼水保溫劑，氬氣壓力0.35～0.55MPa，流量為30～50Nm³/h，軟吹時間6～10min，鋼水離站溫度控制為1525～1545℃。

與現有技術相比，首先本發明通過活性石灰、螢石、電石、硅鐵的加入控制爐渣堿度為2.0～3.0。通過活性石灰和螢石調整熔渣堿度及熔融狀態，通過電石和硅鐵降低渣中氧化性，得到爐渣堿度為2.0～3.0的高堿度低氧化性的白渣。控制爐渣堿度為2.0～3.0的原因為：重軌鋼作為硅脫氧鋼，精煉渣系為CaO-Al₂O₃-SiO₂，渣-鋼間存在以下化學反應：

3SiO₂+4[Al]＝2Al₂O_3(S)+3[Si] (式1)