一種重軌鋼中Ds類夾雜物的控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種重軌鋼中Ds類夾雜物的控制方法，屬于煉鋼轉爐精煉技術領域。
【背景技術】
[0002]“高速、重載、提高行車密度”成為當今鐵路發展的大趨勢，車速的提高，鋼軌的加重，對鋼軌的純凈度提出了更高要求。大尺寸夾雜對疲勞危害很大，為了適應高速鐵路重軌耐磨性、高強度要求，單純地將重軌鋼中的A類夾雜物控制在1.5級以下，B、C、D類夾雜物控制在1.0級以下已經不能完全滿足鐵路發展的需要。控制Ds類夾雜物對于提高重軌抵抗疲勞破壞的可靠性非常重要，逐漸成為各鋼鐵企業在重軌生產領域重點研究對象。常用的重軌鋼夾雜物控制措施包括:通過降低重軌鋼中S含量或采用鈦處理的辦法降低MnS夾雜；采用無鋁脫氧工藝，通過控制高堿度渣精煉、RH脫氧技術及鈣處理工藝可把鋼中氧含量W[O]降到20 X 10 6ppm以下，鋼軌中B、C類夾雜級別90%以上爐次的夾雜評級均在1.5級以下；但是，由于鈣處理工藝會引起鋼中Ca含量的大幅升高，盡管后續仍有軟吹等工藝降低鋼中夾雜物含量，但仍無法解決Ds類夾雜物超標的問題，直接影響到重軌的疲勞壽命。
【發明內容】
[0003]本方明所要解決的技術問題是提供一種重軌鋼中Ds類夾雜物的控制方法，通過LF精煉操作工藝改進，使Ds類夾雜物控制在0.5級以下，穩定和提高重軌使用性能，解決【背景技術】中的缺陷。
[0004]解決上述技術問題的技術方案是:
一種重軌鋼中Ds類夾雜物的控制方法，包括鐵水脫硫處理-轉爐吹煉-LF精煉-RH真空處理-大方坯連鑄步驟，其改進之處為:LF精煉操作時根據鋼水硫含量造中等堿度精煉渣進行白渣精煉，白渣保持時間多15分鐘，RH真空處理后軟吹時間多10分鐘。
[0005]上述的一種重軌鋼中Ds類夾雜物的控制方法，所述LF精煉操作中精煉渣的堿度根據鋼水中的硫含量進行確定，當鋼水硫的質量分數多0.020%時，造二元堿度為2.0?2.5的精煉渣，當鋼水硫的質量分數< 0.020%時，造二元堿度為1.5?2.0的精煉渣。
[0006]上述的一種重軌鋼中Ds類夾雜物的控制方法，所述鋼水經過RH真空處理后，根據鋼包透氣性采用流量為50 L/min?110L/min氬氣軟吹處理，處理時間為10?15分鐘。
[0007]本發明的原理為:一般轉爐冶煉均采用Ca0/Si02S 3?5的高堿度爐渣精煉來大幅度減少夾雜物數量，但是該工藝條件下絕大多數夾雜物熔點很高，尤其是很難避免大尺寸的高熔點夾雜物；試驗研究證明，當精煉渣的堿度在1.5?2.5之間時，鋼水中氧含量處于較低水平，具有一定程度的脫硫能力且吸附夾雜物能力較強，在攪拌精煉過程中可最大限度地降低氧化物夾雜的數量。鋼水經過RH真空處理后，根據鋼包透氣性采用流量為50L/min?110L/min氬氣軟吹處理，處理時間為10?15分鐘，此時鋼水中的氬氣泡均勻、細小、數量多而且分散，有利于對鋼中細小夾雜物的捕捉和上浮去除，使得經RH真空處理后鋼水中已經非常細小的夾雜物進入到鋼渣中，最大限度地去除鋼中夾雜物，以保證進一步減少或消除Ds類夾雜物。
[0008]本發明的有益效果為:
本發明不額外增加成本，使得重軌鋼中Ds類夾雜物得到有效控制，Ds類夾雜物評級均在O?0.5級，提高了產品質量，為重軌鋼的生產提供了技術支持，具有廣闊的應用前景。
【具體實施方式】
[0009]本發明涉及高速重載鐵路用重軌鋼中Ds類夾雜物的控制方法，包括鐵水脫硫處理-轉爐吹煉-LF精煉-RH真空處理-大方坯連鑄步驟，其中LF精煉操作時根據鋼水硫含量造中等堿度精煉渣進行白渣精煉，當鋼水硫的質量分數多0.020%時，造二元堿度為
2.0?2.5的精煉渣，當鋼水硫的質量分數< 0.020%時，造二元堿度為1.5?2.0的精煉渣，白渣保持時間多15分鐘；鋼水經過RH真空處理后，根據鋼包透氣性采用流量為50 L/min?110L/min氬氣軟吹處理，處理時間為10?15分鐘。
[0010]本發明采用上述控制工藝原理分析:一般轉爐冶煉均采用Ca0/Si02s 3?5的高堿度爐渣精煉來大幅度減少夾雜物數量，但是該工藝條件下絕大多數夾雜物熔點很高，尤其是很難避免大尺寸的高熔點夾雜物；試驗研究證明，當精煉渣的堿度在1.5?2.5之間時，鋼水中氧含量處于較低水平，具有一定程度的脫硫能力且吸附夾雜物能力較強，在攪拌精煉過程中可最大限度地降低氧化物夾雜的數量。鋼水經過RH真空處理后，根據鋼包透氣性采用流量為50L/min?110L/min氬氣軟吹處理，處理時間為10分鐘?15分鐘，此時鋼水中的氬氣泡均勻、細小、數量多而且分散，有利于對鋼中細小夾雜物的捕捉和上浮去除，使得經RH真空處理后鋼水中已經非常細小的夾雜物進入到鋼渣中，最大限度地去除鋼中夾雜物，以保證進一步減少或消除Ds類夾雜物。
[0011]下面結合具體實施例1?實施例3對本發明做進一步詳細說明。
[0012]實施例中轉爐為120噸轉爐，采用雙渣法冶煉；經過脫硫處理后，鐵水中的硫的質量分數在0.010 %以下，終點碳的質量分數為0.10%?0.45%，磷的質量分數彡0.015% ;轉爐出鋼后根據下渣量加入重軌鋼專用預熔合成渣400千克?800千克，爐后采用大流量吹氬3?5分鐘；LF精煉采用白灰、螢石渣料造白渣，渣面添加碳化硅、碳化鈣或硅鐵粉脫氧劑強化脫氧，精煉渣二元堿度根據鋼水硫含量不同控制在1.5?2.5之間，白渣保持時間為彡15分鐘。鋼水經RH真空處理后軟吹時間10分鐘?15分鐘，軟吹時氬氣流量為50 L/min?110L/min，避免鋼水液面裸露而氧化。軟吹處理后鋼水靜置直至上澆注平臺。精煉后鋼水經過斷面為280mmX 380mm或280mmX 325mm大方坯連鑄機澆注成為重軌鋼鑄坯。
[0013]實施例1:
進站鋼水硫的質量分數為0.008%，LF鋼包爐精煉過程中采用二元堿度為1.5精煉渣進行白渣精煉，白渣保持時間為15分鐘，鋼水經RH真空處理后軟吹時間11分鐘，根據生產節奏靜置時間I分鐘后上澆注平臺；測定鑄坯中Ds類夾雜物級別為O級；乳制成重軌鋼成品鋼軌中Ds類夾雜物級別為O級。
[0014]實施例2:
鋼中硫的質量分數為0.021%，LF精煉過程中精煉渣二元堿度2.4，白渣精煉保持時間為18分鐘，鋼水經過RH真空處理后軟吹10分鐘后，靜置2.5分鐘后上澆注平臺；測定鑄坯中Ds類夾雜物級別為0.5級；乳制成重軌鋼成品鋼軌中Ds類夾雜物級別為0.5級。
[0015]實施例3:
鋼中硫的質量分數為0.017%，LF鋼包爐精煉過程中精煉渣二元堿度1.9，白渣保持時間為17分鐘，鋼水經RH真空處理后軟吹時間15分鐘；測定鑄坯中Ds類夾雜物級別為O級；乳制成重軌鋼成品鋼軌中Ds類夾雜物級別為O級。
[0016]采用本發明工藝進行冶煉，檢驗重軌鋼成品鋼軌中Ds類夾雜物級別為O?0.5級，其中百分之80%爐次為O級，平均為0.2級，完全滿足標準對Ds類夾雜物的要求。
【主權項】
1.一種重軌鋼中Ds類夾雜物的控制方法，包括鐵水脫硫處理-轉爐吹煉-LF精煉-RH真空處理-大方坯連鑄步驟，其特征是:所述LF精煉操作時根據鋼水硫含量造中等堿度精煉渣進行白渣精煉，白渣保持時間多15分鐘，RH真空處理后軟吹時間多10分鐘。2.如權利要求1所述的一種重軌鋼中Ds類夾雜物的控制方法，其特征是:所述LF精煉操作中精煉渣的堿度根據鋼水中的硫含量進行確定，當鋼水硫的質量分數多0.020%時，造二元堿度為2.0?2.5的精煉渣，當鋼水硫的質量分數< 0.020%時，造二元堿度為1.5?2.0的精煉渣。3.如權利要求1或2所述的一種重軌鋼中Ds類夾雜物的控制方法，其特征是:所述鋼水經過RH真空處理后，根據鋼包透氣性采用流量為50 L/min?110L/min氬氣軟吹處理，處理時間為10?15分鐘。
【專利摘要】本發明涉及一種重軌鋼中Ds類夾雜物的控制方法，屬于煉鋼轉爐精煉技術領域。用于解決現有重軌鋼煉鋼工藝難以控制Ds類夾雜物超標的技術問題，技術方案為：包括鐵水脫硫處理-轉爐吹煉-LF精煉-RH真空處理-大方坯連鑄步驟，其改進之處為：LF精煉操作時根據鋼水硫含量造中等堿度精煉渣進行白渣精煉，白渣保持時間≥15分鐘，RH真空處理后軟吹時間≥10分鐘。本發明不額外增加成本，使得重軌鋼中Ds類夾雜物得到有效控制，Ds類夾雜物評級均在0～0.5級，提高了產品質量，為重軌鋼的生產提供了技術支持，具有廣闊的應用前景。
【IPC分類】C21C7/064, C21C7/10
【公開號】CN105132631
【申請號】CN201510537357
【發明人】許斌, 王建鋒, 張旭峰, 郭朝軍, 汪鵬, 李德輝, 楊海濱, 李會欣
【申請人】河北鋼鐵股份有限公司邯鄲分公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月28日