CN110629104A - 一种稳定控制重轨钢u75v中包温度的冶炼方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种稳定控制重轨钢U75V中包温度的冶炼方法，所述冶炼方法包括铁水预脱硫、转炉冶炼、LF精炼、RH精炼和连铸工艺。本发明在不增加生产成本的情况下，通过控制钢包精炼渣的粘稠度而产生良好的保温效果，中包温度在浇注过程中变化小于10℃，使中包钢水过热度控制在20～30℃的变化区间，铸坯中心疏松和缩孔缺陷显著改善，有效防止了铸坯中心裂纹、中间裂纹和角裂等低倍缺陷，满足了目前对重轨钢的要求；使得重轨钢生产的中间包钢水温度合格率≥95%，使因温度超限的降级改判率降低90%以上，钢轨低倍检验合格，探伤合格率为98～99.5%，实现了低过热度浇注，提高了产品质量稳定性及合格率，具有广阔的应用前景。

Description

一种稳定控制重轨钢U75V中包温度的冶炼方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种稳定控制重轨钢U75V中包温度的冶炼方法。
背景技术
重轨钢是铁路轨道的主要组成部分，随着我国高铁的快速发展和重轨铁路的提速，高速钢轨的需求越来越大，截至2015年底，全国铁路营业里程已达12.1万公里，其中高速铁路1.9万公里，但仍难满足巨大的运输需求。根据铁道部公布的2016版《中长期铁路网规划》，到2020年，一批重大标志性项目建成投产，铁路网规模达到15万公里，其中高速铁路3万公里，覆盖80%以上的大城市。
在铁路运输过程中，钢轨对机车提供有效支撑及引导，需承受来自车轮的巨大垂向压力，承受着机车回环往复且多变的载荷，因此，高速铁路对重轨低倍检验的要求非常高，国内外所有的钢轨标准，全部都强制要求出厂钢轨必须经过探伤合格才能出厂。
公开资料显示，中包温度能在很大程度上影响铸坯低倍检验结果。因此，在重轨钢的生产过程中，保持合适、稳定的中包钢水温度是非常重要的。高碳钢在凝固时体积收缩较大，如果钢水过热度偏高，较高的过热度会造成铸坯中心偏析、疏松、缩孔等缺陷级别增加，铸坯质量差，从而造成降级改判。如果能将浇注重轨钢的过热度控制在20～30℃之间，使铸坯中心消除过热后完全凝固，缩短柱状晶区长度，扩大等轴晶区，减轻和消除铸坯中心偏析、疏松和裂纹等低倍缺陷。国内因中包钢水温度波动过大原因造成的重轨降级改判比例较高，不仅影响了产品质量，同时产生了大量废次品，严重影响了企业的效益。
综上所述，为满足高速铁路的要求，进一步提高中包钢水温度合格率，需要开发一种专门适合于重轨生产的中包钢水温度控制技术。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种稳定控制重轨钢U75V中包温度的冶炼方法。该发明通过对转炉冶炼、LF和RH精炼、大方坯连铸等冶炼过程各参数的调整，实现浇注过程中重轨钢中包温度的稳定，从而实现对铸坯的洁净度及中心偏析、缩孔、疏松等内部质量有效控制，减少重轨钢的降级改判率。
为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：一种稳定控制重轨钢U75V中包温度的冶炼方法，所述冶炼方法包括铁水预脱硫、转炉冶炼、LF精炼、RH精炼和连铸工艺，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼：向转炉内加入脱硫铁水，加入活性石灰、轻烧白云石、氧化铁皮球进行转炉冶炼；转炉出钢前钢包通过周转使用使包衬温度达到750～880℃；转炉出钢前5～8min加入引流砂，采用低碳出钢工艺，冶炼终点C：0.06～0.10%，出钢温度1620～1640℃；采取挡渣出钢，控制渣层厚度20～50mm，控制下渣量3～5㎏/t钢；出钢1/4时加入低氮增碳剂、低铝硅铁、高碳锰铁、硅钙钡脱氧合金化，脱氧合金化后按4～5㎏/t钢的比例加入渣洗料；出钢时间3.5～6min，钢包吹氩时间4～6min，氩眼大小为300～400mm；转炉出钢应保证合适的钢包净空，控制在3～5层；
（2）LF精炼：LF炉采用无铝脱氧工艺，炉盖密封良好并调节风门开度保证全程微正压操作，加热过程中加入石灰7～9㎏/t钢、萤石0.8～1.5㎏/t钢，采用低铝硅铁、金属锰调整成分，精炼渣碱度R控制在2.0～2.7，渣中Al2O3≤10%、CaO：45～50%，FeO+MnO：0.5～1.0%，实现白渣操作，造白渣以后，每次打开工作门间隔5～8min，用铁杆粘渣观察渣况一次；重轨浇次的精炼渣粘渣厚度控制在3～4mm，保证精炼渣具有较强的保温性能；精炼过程钢包蓄热≥2次，使钢包耐材充分吸热；重轨钢LF出站温度控制在1585～1595℃；
（3）RH精炼：LF精炼完成后，将钢水转入RH钢包炉进行真空处理20～25min，加入低氮合金微调成分，RH精炼控制真空度20～67Pa，纯脱气时间15～20min；钙处理完成，吹氩15～20min后钢水出站，软吹时钢包内钢水微动，渣面裸露直径≤100mm，软吹氩气压力0.25～0.50MPa，以渣面波动不裸露钢水为准；出站前加入炭化稻壳保温，以全部覆盖渣面为准，浇次第一炉RH出站温度控制在1553～1565℃，连浇炉RH出站温度控制在1528～1538℃；
（4）连铸：RH炉出站的钢水从出站座至连铸机回转台到大包开浇的时间控制在9～15min；浇注过程中采用钢包长水口及浸入式水口进行全程保护浇注，中包钢水表面加入多功能覆盖剂，保持黑面操作；钢包滑动水口与长水口之间的接缝处每炉更换新密封垫密封并用氩气保护，氩气流量为60～70L/min，滑动水口为直径75mm的专用水口，长水口周围钢液面保持微微蠕动，以不见钢花为宜；中包烘烤之前，要用石棉毡和耐火泥密封包盖和包体之间的缝隙，用石棉毡将包盖上的5个塞棒孔盖严，保证中间包烘烤温度到1000～1100℃；浇注过程中，中包塞棒孔用石棉密封，减少钢水散热。
本发明所述步骤（1）引流砂成分组成为：Cr2O3：32～38%，SiO2：15～26%，Al2O3：10～17%，Fe2O3：17～24%，MgO≤6%，H2O≤0.5%。
本发明所述步骤（1）渣洗料组分为：CaO：40～55%，SiO2≤10%，Al2O3：25～45%，MgO≤10%。
本发明所述步骤（1）低铝硅铁成分组成为：Si：72～80%，C≤0.20%，S≤0.02%，Al≤0.5%，P≤0.04%，Cr≤0.5%，Ca≤1%，Mn≤0.5%。
本发明所述步骤（2）炉盖密封良好并调节风门开度保证全程微正压操作， LF精炼前期，在保持炉盖密封良好的前提下，精炼侧吸的风门开度控制在70～90%，增加侧吸能力，减少化渣初期烟尘外溢；精炼中后期风门开度控制在20～40%，目视少量烟尘外溢即可，减少空气进入炉内，最大可能保持微正压状态，使炉内保持还原气氛，有利于精炼炉渣保持白渣。
本发明所述步骤（4）重轨浇次选用的钢包，应保证为使用中期包且用非含铝钢涮包周转炉数≥3次。
本发明所述步骤（4）多功能覆盖剂成分组成为：C：45～55%，SiO2：60～80%，Al2O3：2～5%，MgO：2～8%，S≤0.5%，P≤0.5%，Fe2O3：0.1～0.3%。
本发明所述冶炼方法使重轨钢生产过程的中间包钢水温度合格率≥95%，使重轨钢因温度超限的降级改判率降低≥90%。
本发明所述冶炼方法生产的重轨钢铸坯轧制成60㎏/m的重轨，夹杂物检测A类1.5～2.0级，B类、C类及D类均≤1.0级，钢轨低倍检验合格，经NDT探伤检测后，探伤合格率为98～99.5%
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明使用重轨专用钢包水口和重轨专用引流砂，使钢包自开率达到99%以上，从而有利于中包温度的恒定。2、本发明通过测量精炼渣蘸渣厚度来观察精炼渣的粘稠度，便于生产操作。3、本发明LF精炼过程中炉内的微正压控制方法，有利于尽快形成粘稠度合适的白渣。4、本发明在不增加生产成本的情况下，通过控制钢包精炼渣的粘稠度而产生良好的保温效果，中包温度在浇注过程中变化小于10℃，使中包钢水过热度控制在20～30℃的变化区间，铸坯中心疏松和中心缩孔缺陷显著改善，有效防止了铸坯中心裂纹、中间裂纹和角裂等低倍缺陷，满足了目前对重轨钢的要求。5、本发明使得重轨钢生产的中间包钢水温度合格率≥95%，实现了低过热度浇注，具有一定的社会效益，值得推广应用。6、本发明使重轨钢因温度超限的降级改判率降低90%以上，提高了产品质量稳定性及合格率，为重轨的生产提供了技术支持，具有广阔的应用前景。7、本发明所述冶炼方法生产的重轨钢铸坯轧制成60㎏/m的重轨，夹杂物检测A类1.5～2.0级，B类、C类及D类均≤1.0级，钢轨低倍检验合格，经NDT探伤检测后，探伤合格率为98～99.5%。
附图说明
图1为直径75mm的滑动水口结构图；
其中：1为滑动水口外径；2为滑动水口腰身斜边长度；3为滑动水口底部斜边长度；4为滑动水口内径。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细地说明。
实施例1
本实施例稳定控制重轨钢U75V中包温度的冶炼方法包括铁水预脱硫、转炉冶炼、LF精炼、RH精炼和连铸工艺，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼：向转炉内加入脱硫铁水，加入活性石灰、轻烧白云石、氧化铁皮球进行转炉冶炼；转炉出钢前钢包经周转后包衬温度865℃；转炉出钢前5min加入引流砂，采用低碳出钢工艺，冶炼终点C：0.08%，出钢温度1626℃，采取挡渣出钢，控制渣层厚度45mm，控制下渣量3㎏/t钢，出钢1/4时加入低氮增碳剂、低铝硅铁、高碳锰铁、硅钙钡脱氧合金化，脱氧合金化后按4.2㎏/t钢的比例加入渣洗料，出钢时间4min15s，钢包吹氩时间5min30s，氩眼大小为320mm，渣层表面合金料不结坨；转炉出钢的钢包净空为3层；
（2）LF精炼：LF炉采用无铝脱氧工艺，炉盖密封良好并调节风门开度保证全程微正压操作，LF精炼前期，在保持炉盖密封良好的前提下，精炼侧吸的风门开度控制在72%；精炼中后期风门开度控制在31%，目视少量烟尘外溢，减少空气进入炉内，保持微正压状态，使炉内保持还原气氛；加热过程中加入石灰7.5㎏/t钢、萤石0.9㎏/t钢，采用低铝硅铁、金属锰调整成分，精炼渣碱度R为2.3，渣中Al2O3：9.3%、CaO：46%，FeO+MnO：0.6%，实现白渣操作，造白渣以后，每次打开工作门间隔6min，用铁杆粘渣观察渣况一次；重轨浇次的精炼渣粘渣厚度为4mm，精炼过程钢包蓄热2次，重轨钢LF出站温度控制在1585℃；
（3）RH精炼：LF精炼完成后，将钢水转入RH钢包炉进行真空处理23min，加入低氮合金微调成分，RH精炼控制真空度28Pa，纯脱气时间16min52s；真空处理完成，吹氩15min后钢水出站，软吹时钢包内钢水微动，渣面裸露直径90mm，软吹氩气压力0.35MPa，以渣面波动不裸露钢水为准，出站前加入炭化稻壳保温，全部覆盖渣面，连浇炉RH出站温度控制在1528℃；
（4）连铸：RH炉出站的钢水从出站座至连铸机回转台到大包开浇的时间为10min，浇注过程中采用钢包长水口及浸入式水口进行全程保护浇注，中包钢水表面加入多功能覆盖剂，保持黑面操作，钢包滑动水口与长水口之间的接缝处每炉更换新密封垫密封并用氩气保护，氩气流量为65L/min，滑动水口为直径75mm的专用水口，长水口周围钢液面保持微微蠕动，未见钢花；中包烘烤之前，用石棉毡和耐火泥密封包盖和包体之间的缝隙，用石棉毡将包盖上的5个塞棒孔盖严，中间包烘烤温度到1080℃；浇注过程中，中包塞棒孔用石棉密封，减少钢水散热；选用的钢包为中期包且用非含铝钢涮包周转炉数4次；中间包温度分别为1498℃、1496℃、1493℃、1489℃，整炉钢温度非常稳定，完全符合浇注要求。
本实施例所述冶炼方法使得重轨钢生产的中间包钢水温度合格率为100%。
本实施例所述冶炼方法使重轨钢因温度超限的降级改判率降低90%。
本实施例重轨钢铸坯轧制成60㎏/m的重轨，夹杂物检测A类1.5级，B类、C类及D类均为0.5级，钢轨低倍检验合格，经NDT探伤检测后，探伤合格率为98.6%。
实施例2
本实施例稳定控制重轨钢U75V中包温度的冶炼方法包括铁水预脱硫、转炉冶炼、LF精炼、RH精炼和连铸工艺，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼：向转炉内加入脱硫铁水，加入活性石灰、轻烧白云石、氧化铁皮球进行转炉冶炼；转炉出钢前钢包经周转后包衬温度880℃；转炉出钢前6min加入引流砂，采用低碳出钢工艺，冶炼终点C：0.07%，出钢温度为1635℃；采取挡渣出钢，控制渣层厚度40mm，控制下渣量4㎏/t钢，出钢1/4时加入低氮增碳剂、低铝硅铁、高碳锰铁、硅钙钡脱氧合金化，脱氧合金化后按4.5㎏/t钢的比例加入渣洗料，出钢时间4min26s；钢包吹氩时间5min28s，氩眼大小为360mm，渣层表面合金料不结坨；转炉出钢的钢包净空控制在4层；
（2）LF精炼：LF炉采用无铝脱氧工艺，炉盖密封良好并调节风门开度保证全程微正压操作，LF精炼前期，在保持炉盖密封良好的前提下，精炼侧吸的风门开度控制在75%；精炼中后期风门开度控制在33%，目视少量烟尘外溢，减少空气进入炉内，保持微正压状态，使炉内保持还原气氛；加热过程中加入石灰8.0㎏/t钢、萤石1.1㎏/t钢，采用低铝硅铁、金属锰调整成分，精炼渣碱度R为2.5，渣中Al2O3：9.5%、CaO：48%，FeO+MnO：0.7%，实现白渣操作；造白渣以后，每次打开工作门间隔7min，用铁杆粘渣观察渣况一次；重轨浇次的精炼渣粘渣厚度为3.8mm，精炼过程钢包蓄热2次，LF出站温度控制在1593℃；
（3）RH精炼：LF精炼完成后，将钢水转入RH钢包炉进行真空处理22min，加入低氮合金微调成分，RH精炼控制真空度24Pa，纯脱气时间19min32s；真空处理完成，吹氩16min后钢水出站，软吹时钢包内钢水微动，渣面裸露直径80mm，软吹氩气压力0.40MPa，渣面波动不裸露钢水；出站前加入炭化稻壳保温，以全部覆盖渣面为准，连浇炉RH出站温度控制在1535℃。
（4）连铸：RH炉出站的钢水从出站座至连铸机回转台到大包开浇的时间控制在9min16s，浇注过程中采用钢包长水口及浸入式水口进行全程保护浇注，中包钢水表面加入多功能覆盖剂，保持黑面操作；钢包滑动水口与长水口之间的接缝处每炉更换新密封垫密封并用氩气保护，氩气流量为66L/min；滑动水口为直径75mm的专用水口，长水口周围钢液面保持微微蠕动，未见钢花；中包烘烤之前，用石棉毡和耐火泥密封包盖和包体之间的缝隙，用石棉毡将包盖上的5个塞棒孔盖严，保证中间包烘烤温度到1030℃；浇注过程中，中包塞棒孔用石棉密封，减少钢水散热；选用的钢包为中期包且用非含铝钢涮包周转炉数5次；中间包温度分别为1499℃、1499℃、1500℃、1499℃，整炉钢温度非常稳定，完全符合浇注要求。
本实施例所述冶炼方法使得重轨钢生产的中间包钢水温度合格率为98%。
本实施例所述冶炼方法使重轨钢因温度超限的降级改判率降低93%。
本实施例重轨钢铸坯轧制成60㎏/m的重轨，夹杂物检测A类2.0级，B类、C类及D类均为1.0级，钢轨低倍检验合格，经NDT探伤检测后，探伤合格率为99.3%。
实施例3
本实施例稳定控制重轨钢U75V中包温度的冶炼方法包括铁水预脱硫、转炉冶炼、LF精炼、RH精炼和连铸工艺，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼：向转炉内加入脱硫铁水，加入活性石灰、轻烧白云石、氧化铁皮球进行转炉冶炼；转炉出钢前钢包经周转后包衬温度870℃；转炉出钢前5min加入引流砂，采用低碳出钢工艺，冶炼终点C：0.065%，出钢温度为1630℃；采取挡渣出钢，控制渣层厚度35mm，控制下渣量4.5㎏/t钢，出钢1/4时加入低氮增碳剂、低铝硅铁、高碳锰铁、硅钙钡脱氧合金化，脱氧合金化后按4.6㎏/t钢的比例加入渣洗料；出钢时间4min18s，钢包吹氩时间5min6s，氩眼大小为350mm，渣层表面合金料不结坨；转炉出钢的钢包净空控制在5层；
（2）LF精炼：LF炉采用无铝脱氧工艺，炉盖密封良好并调节风门开度保证全程微正压操作，LF精炼前期，在保持炉盖密封良好的前提下，精炼侧吸的风门开度控制在78%；精炼中后期风门开度控制在37%，目视少量烟尘外溢，减少空气进入炉内，保持微正压状态，使炉内保持还原气氛；加热过程中加入石灰8.3㎏/t钢、萤石1.3㎏/t钢，采用低铝硅铁、金属锰调整成分；精炼渣碱度R为2.5，渣中Al2O3：9.1%、CaO：48%，FeO+MnO：0.5%，实现白渣操作；造白渣以后，每次打开工作门间隔6.5min，用铁杆粘渣观察渣况一次；精炼渣粘渣厚度为3.9mm，精炼过程钢包蓄热2次，LF出站温度控制在1586℃；
（3）RH精炼：LF精炼完成后，将钢水转入RH钢包炉进行真空处理24min，加入低氮合金微调成分，RH精炼控制真空度35Pa，纯脱气时间18min34s；真空处理完成，吹氩15min后钢水出站，软吹时钢包内钢水微动，渣面裸露直径85mm，软吹氩气压力0.50MPa，渣面波动不裸露钢水；出站前加入炭化稻壳保温，以全部覆盖渣面为准，连浇炉RH出站温度控制在1533℃；
（4）连铸：RH炉出站的钢水从出站座至连铸机回转台到大包开浇的时间控制在9min30s，浇注过程中采用钢包长水口及浸入式水口进行全程保护浇注，中包钢水表面加入多功能覆盖剂，保持黑面操作；钢包滑动水口与长水口之间的接缝处每炉更换新密封垫密封并用氩气保护，氩气流量为60L/min，滑动水口为直径75mm的专用水口，长水口周围钢液面保持微微蠕动，未见钢花；中包烘烤之前，用石棉毡和耐火泥密封包盖和包体之间的缝隙，用石棉毡将包盖上的5个塞棒孔盖严，中间包烘烤温度到1070℃；浇注过程中，中包塞棒孔用石棉密封，减少钢水散热；选用的钢包为中期包且用非含铝钢涮包周转炉数6次；中间包温度分别为1503℃、1506℃、1506℃、1504℃，整炉钢温度非常稳定，完全符合浇注要求。
本实施例所述冶炼方法使得重轨钢生产的中间包钢水温度合格率为96%。
本实施例所述冶炼方法使重轨钢因温度超限的降级改判率降低92%。
本实施例重轨钢铸坯轧制成60㎏/m的重轨，夹杂物检测A类2.0级，B类、C类及D类均为1.0级，钢轨低倍检验合格，经NDT探伤检测后，探伤合格率为99.0%。
实施例4
本实施例稳定控制重轨钢U75V中包温度的冶炼方法包括铁水预脱硫、转炉冶炼、LF精炼、RH精炼和连铸工艺，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼：向转炉内加入脱硫铁水，加入活性石灰、轻烧白云石、氧化铁皮球进行转炉冶炼；转炉出钢前钢包经周转后包衬温度800℃；转炉出钢前7min加入引流砂，采用低碳出钢工艺，冶炼终点C：0.075%，出钢温度为1631℃；采取挡渣出钢，控制渣层厚度20mm，控制下渣量3.5㎏/t钢，出钢1/4时加入低氮增碳剂、低铝硅铁、高碳锰铁、硅钙钡脱氧合金化，脱氧合金化后按4.5㎏/t钢的比例加入渣洗料，出钢时间5min30s，钢包吹氩时间5min10s，氩眼大小为300mm，渣层表面合金料不结坨；转炉出钢的钢包净空控制在4层；
（2）LF精炼：LF炉采用无铝脱氧工艺，炉盖密封良好并调节风门开度保证全程微正压操作，LF精炼前期，在保持炉盖密封良好的前提下，精炼侧吸的风门开度控制在81%；精炼中后期风门开度控制在28%，目视少量烟尘外溢，减少空气进入炉内，保持微正压状态，使炉内保持还原气氛；加热过程中加入石灰7.5㎏/t钢、萤石1.2㎏/t钢，采用低铝硅铁、金属锰调整成分，精炼渣碱度R为2.3，渣中Al2O3：9.0%、CaO：48%，FeO+MnO：1.0%，实现白渣操作；造白渣以后，每次打开工作门间隔7min，用铁杆粘渣观察渣况一次；精炼渣粘渣厚度为3.5mm，精炼过程钢包蓄热3次，LF出站温度控制在1590℃；
（3）RH精炼：LF精炼完成后，将钢水转入RH钢包炉进行真空处理20min，加入低氮合金微调成分，RH精炼控制真空度43Pa，纯脱气时间17min14s；真空处理完成，吹氩18min后钢水出站，软吹时钢包内钢水微动，渣面裸露直径95mm；软吹氩气压力0.30MPa，以渣面波动不裸露钢水为准，出站前加入炭化稻壳保温，全部覆盖渣面，连浇炉RH出站温度控制在1530℃；
（4）连铸：RH炉出站的钢水从出站座至连铸机回转台到大包开浇的时间控制在11min；浇注过程中采用钢包长水口及浸入式水口进行全程保护浇注，中包钢水表面加入多功能覆盖剂，保持黑面操作；钢包滑动水口与长水口之间的接缝处每炉更换新密封垫密封并用氩气保护，氩气流量为62L/min；滑动水口为直径75mm的专用水口，长水口周围钢液面保持微微蠕动，未见钢花；中包烘烤之前，用石棉毡和耐火泥密封包盖和包体之间的缝隙，用石棉毡将包盖上的5个塞棒孔盖严，中间包烘烤温度到1060℃；浇注过程中，中包塞棒孔用石棉密封，减少钢水散热；选用的钢包为中期包且用非含铝钢涮包周转炉数4次；中间包温度分别为1501℃、1501℃、1500℃、1497℃，整炉钢温度非常稳定，完全符合浇注要求。
本实施例所述冶炼方法使得重轨钢生产的中间包钢水温度合格率为97%。
本实施例所述冶炼方法使重轨钢因温度超限的降级改判率降低95%。
本实施例重轨钢铸坯轧制成60㎏/m的重轨，夹杂物检测A类1.5级，B类、C类及D类均为0.5级，钢轨低倍检验合格，经NDT探伤检测后，探伤合格率为99.5%。
实施例5
本实施例稳定控制重轨钢U75V中包温度的冶炼方法包括铁水预脱硫、转炉冶炼、LF精炼、RH精炼和连铸工艺，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼：向转炉内加入脱硫铁水，加入活性石灰、轻烧白云石、氧化铁皮球进行转炉冶炼；转炉出钢前钢包经周转后包衬温度810℃；转炉出钢前5min加入引流砂，采用低碳出钢工艺，冶炼终点C：0.069%，出钢温度为1630℃；采取挡渣出钢，控制渣层厚度40mm，控制下渣量3.2㎏/t钢；出钢1/4时加入低氮增碳剂、低铝硅铁、高碳锰铁、硅钙钡脱氧合金化，脱氧合金化后按4.1㎏/t钢的比例加入渣洗料，出钢时间5min10s，钢包吹氩时间4min30s，氩眼大小为360mm，渣层表面合金料不结坨；转炉出钢钢包净空控制在3层；
（2）LF精炼：LF炉采用无铝脱氧工艺，炉盖密封良好并调节风门开度保证全程微正压操作，LF精炼前期，在保持炉盖密封良好的前提下，精炼侧吸的风门开度控制在86%；精炼中后期风门开度控制在23%，目视少量烟尘外溢，减少空气进入炉内，保持微正压状态，使炉内保持还原气氛；加热过程中加入石灰8.1㎏/t钢、萤石1.2㎏/t钢，采用低铝硅铁、金属锰调整成分，精炼渣碱度R为2.6，渣中Al2O3：9.2%、CaO：47%，FeO+MnO：0.85%，实现白渣操作；造白渣以后，每次打开工作门间隔6min，用铁杆粘渣观察渣况一次；重轨浇次的精炼渣粘渣厚度为3.2mm，精炼过程钢包蓄热4次，重轨钢LF出站温度控制在1591℃；
（3）RH精炼：LF精炼完成后，将钢水转入RH钢包炉进行真空处理22min，加入低氮合金微调成分，RH精炼控制真空度58Pa，纯脱气时间16min21s；真空处理完成，吹氩15min后钢水出站，软吹时钢包内钢水微动，渣面裸露直径88mm，软吹氩气压力0.32MPa，以渣面波动不裸露钢水为准；出站前加入炭化稻壳保温，全部覆盖渣面，浇次第一炉RH出站温度控制在1553℃；
（4）连铸：RH炉出站的钢水从出站座至连铸机回转台到大包开浇的时间控制在10min，浇注过程中采用钢包长水口及浸入式水口进行全程保护浇注；中包钢水表面加入多功能覆盖剂，保持黑面操作，钢包滑动水口与长水口之间的接缝处每炉更换新密封垫密封并用氩气保护，氩气流量为60L/min；滑动水口为直径75mm的专用水口，长水口周围钢液面保持微微蠕动，未见钢花；中包烘烤之前，用石棉毡和耐火泥密封包盖和包体之间的缝隙，用石棉毡将包盖上的5个塞棒孔盖严，中间包烘烤温度到1060℃；浇注过程中，中包塞棒孔用石棉密封，减少钢水散热；选用的钢包为中期包且用非含铝钢涮包周转炉数5次；中间包温度分别为1513℃、1511℃、1510℃、1508℃，整炉钢温度非常稳定，完全符合浇注要求。
本实施例所述冶炼方法使得重轨钢生产的中间包钢水温度合格率为99%。
本实施例所述冶炼方法使重轨钢因温度超限的降级改判率降低94%。
本实施例重轨钢铸坯轧制成60㎏/m的重轨，夹杂物检测A类2.0级，B类、C类及D类均为0.5级，钢轨低倍检验合格，经NDT探伤检测后，探伤合格率为99.3%。
实施例6
本实施例稳定控制重轨钢U75V中包温度的冶炼方法包括铁水预脱硫、转炉冶炼、LF精炼、RH精炼和连铸工艺，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼：向转炉内加入脱硫铁水，加入活性石灰、轻烧白云石、氧化铁皮球进行转炉冶炼；转炉出钢前钢包经周转后包衬温度830℃；转炉出钢前6min加入引流砂，采用低碳出钢工艺，冶炼终点C：0.09%，出钢温度为1620℃，采取挡渣出钢，控制渣层厚度30mm，控制下渣量3.5㎏/t钢，出钢1/4时加入低氮增碳剂、低铝硅铁、高碳锰铁、硅钙钡脱氧合金化，脱氧合金化后按4.4㎏/t钢的比例加入渣洗料，出钢时间4min52s，钢包吹氩时间5min30s，氩眼大小为380mm，渣层表面合金料不结坨；转炉出钢的钢包净空控制在5层；
（2）LF精炼：LF炉采用无铝脱氧工艺，炉盖密封良好并调节风门开度保证全程微正压操作，LF精炼前期，在保持炉盖密封良好的前提下，精炼侧吸的风门开度控制在80%；精炼中后期风门开度控制在30%，目视少量烟尘外溢，减少空气进入炉内，保持微正压状态，使炉内保持还原气氛；加热过程中加入石灰7.2㎏/t钢、萤石1.4㎏/t钢，采用低铝硅铁、金属锰调整成分，精炼渣碱度R为2.4，渣中Al2O3：9.6%、CaO：47%，FeO+MnO：0.90%，实现白渣操作；造白渣以后，每次打开工作门间隔7min，用铁杆粘渣观察渣况一次；精炼渣粘渣厚度为3.6mm，精炼过程钢包蓄热3次，LF出站温度控制在1595℃；
（3）RH精炼：LF精炼完成后，将钢水转入RH钢包炉进行真空处理20min，加入低氮合金微调成分，RH精炼控制真空度56Pa，纯脱气时间15min38s；真空处理完成，吹氩16min后钢水出站，软吹时钢包内钢水微动，渣面裸露直径78mm，软吹氩气压力0.28MPa，以渣面波动不裸露钢水为准，出站前加入炭化稻壳保温，以全部覆盖渣面为准，连浇炉RH出站温度控制在1538℃；
（4）连铸：RH炉出站的钢水从出站座至连铸机回转台到大包开浇的时间控制在10min，浇注过程中采用钢包长水口及浸入式水口进行全程保护浇注；中包钢水表面加入多功能覆盖剂，保持黑面操作，钢包滑动水口与长水口之间的接缝处每炉更换新密封垫密封并用氩气保护，氩气流量为64L/min；滑动水口为直径75mm的专用水口，长水口周围钢液面保持微微蠕动，未见钢花；中包烘烤之前，用石棉毡和耐火泥密封包盖和包体之间的缝隙，用石棉毡将包盖上的5个塞棒孔盖严，中间包烘烤温度到1050℃；浇注过程中，中包塞棒孔用石棉密封，减少钢水散热；选用的钢包为中期包且用非含铝钢涮包周转炉数3次；中间包温度分别为1497℃、1495℃、1501℃、1499℃，整炉钢温度非常稳定，完全符合浇注要求。
本实施例所述冶炼方法使得重轨钢生产的中间包钢水温度合格率为96.7%。
本实施例所述冶炼方法使重轨钢因温度超限的降级改判率降低93.2%。
本实施例重轨钢铸坯轧制成60㎏/m的重轨，夹杂物检测A类1.5级，B类、C类及D类均为1.0级，钢轨低倍检验合格，经NDT探伤检测后，探伤合格率为99.4%。
实施例7
本实施例稳定控制重轨钢U75V中包温度的冶炼方法包括铁水预脱硫、转炉冶炼、LF精炼、RH精炼和连铸工艺，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼：向转炉内加入脱硫铁水，加入活性石灰、轻烧白云石、氧化铁皮球进行转炉冶炼；转炉出钢前钢包经周转后包衬温度790℃；转炉出钢前5min加入引流砂，采用低碳出钢工艺，冶炼终点C：0.06%，出钢温度在1640℃；采取挡渣出钢，控制渣层厚度32mm，控制下渣量4.3㎏/t钢，出钢1/4时加入低氮增碳剂、低铝硅铁、高碳锰铁、硅钙钡脱氧合金化，脱氧合金化后按5㎏/t钢的比例加入渣洗料，出钢时间3.5min，钢包吹氩时间6min，氩眼大小为300mm，渣层表面合金料不结坨；转炉出钢的钢包净空控制在3层；
（2）LF精炼：LF炉采用无铝脱氧工艺，炉盖密封良好并调节风门开度保证全程微正压操作，LF精炼前期，在保持炉盖密封良好的前提下，精炼侧吸的风门开度控制在70%；精炼中后期风门开度控制在40%，目视少量烟尘外溢即可，减少空气进入炉内，保持微正压状态，使炉内保持还原气氛；加热过程中加入石灰7.0㎏/t钢、萤石0.8㎏/t钢，采用低铝硅铁、金属锰调整成分，精炼渣碱度R为2.7，渣中Al2O3：10%、CaO：50%，FeO+MnO：0.95%，实现白渣操作，造白渣以后，每次打开工作门间隔5min，用铁杆粘渣观察渣况一次；精炼渣粘渣厚度为4mm，精炼过程钢包蓄热4次，LF出站温度控制在1588℃；
（3）RH精炼：LF精炼完成后，将钢水转入RH钢包炉进行真空处理22min，加入低氮合金微调成分，RH精炼控制真空度20Pa，纯脱气时间15min；真空处理完成，吹氩19min后钢水出站，软吹时钢包内钢水微动，渣面裸露直径90mm，软吹氩气压力0.25MPa，渣面波动不裸露钢水，出站前加入炭化稻壳保温，全部覆盖渣面，连浇炉RH出站温度控制在1535℃；
（4）连铸：RH炉出站的钢水从出站座至连铸机回转台到大包开浇的时间控制在15min，浇注过程中采用钢包长水口及浸入式水口进行全程保护浇注，中包钢水表面加入多功能覆盖剂，保持黑面操作，钢包滑动水口与长水口之间的接缝处每炉更换新密封垫密封并用氩气保护，氩气流量为67L/min，滑动水口为直径75mm的专用水口，长水口周围钢液面保持微微蠕动，未见钢花；中包烘烤之前，用石棉毡和耐火泥密封包盖和包体之间的缝隙，用石棉毡将包盖上的5个塞棒孔盖严，中间包烘烤温度到1000℃；浇注过程中，中包塞棒孔用石棉密封，减少钢水散热；选用的钢包为中期包且用非含铝钢涮包周转炉数6次；中间包温度分别为1501℃、1501℃、1501℃、1499℃，整炉钢温度非常稳定，完全符合浇注要求。
本实施例所述冶炼方法使得重轨钢生产的中间包钢水温度合格率为98.5%。
本实施例所述冶炼方法使重轨钢因温度超限的降级改判率降低94.3%。
本实施例重轨钢铸坯轧制成60㎏/m的重轨，夹杂物检测A类1.5级，B类、C类及D类均为0.5级，钢轨低倍检验合格，经NDT探伤检测后，探伤合格率为99.3%。
实施例8
本实施例稳定控制重轨钢U75V中包温度的冶炼方法包括铁水预脱硫、转炉冶炼、LF精炼、RH精炼和连铸工艺，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼：向转炉内加入脱硫铁水，加入活性石灰、轻烧白云石、氧化铁皮球进行转炉冶炼；转炉出钢前钢包经周转后包衬温度750℃；转炉出钢前8min加入引流砂，采用低碳出钢工艺，冶炼终点C：0.10%，出钢温度为1633℃，采取挡渣出钢，控制渣层厚度50mm，控制下渣量5㎏/t钢，出钢1/4时加入低氮增碳剂、低铝硅铁、高碳锰铁、硅钙钡脱氧合金化，脱氧合金化后按4㎏/t钢的比例加入渣洗料，出钢时间6min，钢包吹氩时间4min，氩眼大小为400mm，渣层表面合金料不结坨；钢包净空控制在5层；
（2）LF精炼：LF炉采用无铝脱氧工艺，炉盖密封良好并调节风门开度保证全程微正压操作，LF精炼前期，在保持炉盖密封良好的前提下，精炼侧吸的风门开度控制在90%；精炼中后期风门开度控制在20%，目视少量烟尘外溢即可，减少空气进入炉内，保持微正压状态，使炉内保持还原气氛；加热过程中加入石灰9㎏/t钢、萤石1.5㎏/t钢，采用低铝硅铁、金属锰调整成分，精炼渣碱度R为2.0，渣中Al2O3：8%、CaO：45%，FeO+MnO：0.50%，实现白渣操作；造白渣以后，每次打开工作门间隔8min，用铁杆粘渣观察渣况一次；精炼渣粘渣厚度为3mm，精炼过程钢包蓄热4次，LF出站温度控制在1585℃；
（3）RH精炼：LF精炼完成后，将钢水转入RH钢包炉进行真空处理25min，加入低氮合金微调成分，RH精炼控制真空度67Pa，纯脱气时间20min；真空处理完成，吹氩20min后钢水出站，软吹时钢包内钢水微动，渣面裸露直径100mm，软吹氩气压力0.45MPa，渣面波动不裸露钢水，出站前加入炭化稻壳保温，全部覆盖渣面，浇次第一炉RH出站温度控制在1565℃；
（4）连铸：RH炉出站的钢水从出站座至连铸机回转台到大包开浇的时间控制在9min，浇注过程中采用钢包长水口及浸入式水口进行全程保护浇注，中包钢水表面加入多功能覆盖剂，保持黑面操作，钢包滑动水口与长水口之间的接缝处每炉更换新密封垫密封并用氩气保护，氩气流量为70L/min，滑动水口为直径75mm的专用水口，长水口周围钢液面保持微微蠕动，未见钢花；中包烘烤之前，用石棉毡和耐火泥密封包盖和包体之间的缝隙，用石棉毡将包盖上的5个塞棒孔盖严，中间包烘烤温度到1100℃；浇注过程中，中包塞棒孔用石棉密封，减少钢水散热；选用的钢包为中期包且用非含铝钢涮包周转炉数3次；中间包温度分别为1505℃、1503℃、1502℃、1500℃，整炉钢温度非常稳定，完全符合浇注要求。
本实施例所述冶炼方法使得重轨钢生产的中间包钢水温度合格率为95.2%。
本实施例所述冶炼方法使重轨钢因温度超限的降级改判率降低91.3%。
本实施例重轨钢铸坯轧制成60㎏/m的重轨，夹杂物检测A类2.0级，B类、C类及D类均为1.0级，钢轨低倍检验合格，经NDT探伤检测后，探伤合格率为98%。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种稳定控制重轨钢U75V中包温度的冶炼方法，其特征在于，所述冶炼方法包括铁水预脱硫、转炉冶炼、LF精炼、RH精炼和连铸工艺，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼：向转炉内加入脱硫铁水，加入活性石灰、轻烧白云石、氧化铁皮球进行转炉冶炼；转炉出钢前钢包通过周转使用使包衬温度达到750～880℃；转炉出钢前5～8min加入引流砂，采用低碳出钢工艺，冶炼终点C：0.06～0.10%，出钢温度1620～1640℃，采取挡渣出钢，控制渣层厚度20～50mm，控制下渣量3～5㎏/t钢，出钢1/4时加入低氮增碳剂、低铝硅铁、高碳锰铁、硅钙钡脱氧合金化，脱氧合金化后按4～5㎏/t钢的比例加入渣洗料，出钢时间3.5～6.0min，钢包吹氩时间4～6min，氩眼大小为300～400mm；转炉出钢应保证合适的钢包净空，控制在3～5层；
（2）LF精炼：LF炉采用无铝脱氧工艺，炉盖密封良好并调节风门开度保证全程微正压操作，加热过程中加入石灰7～9㎏/t钢、萤石0.8～1.5㎏/t钢，采用低铝硅铁、金属锰调整成分，精炼渣碱度R控制在2.0～2.7，渣中Al2O3≤10%、CaO：45～50%、FeO+MnO：0.5～1.0%，实现白渣操作，造白渣以后，每次打开工作门间隔5～8min，用铁杆粘渣观察渣况一次；重轨浇次的精炼渣粘渣厚度控制在3～4mm，精炼过程钢包蓄热≥2次，重轨钢LF出站温度控制在1585～1595℃；
（3）RH精炼：LF精炼完成后，将钢水转入RH钢包炉进行真空处理20～25min，加入低氮合金微调成分，RH精炼控制真空度20～67Pa，纯脱气时间15～20min；真空处理完成，吹氩15～20min后钢水出站，软吹时钢包内钢水微动，渣面裸露直径≤100mm，软吹氩气压力0.25～0.50MPa，以渣面波动不裸露钢水为准，出站前加入炭化稻壳保温，以全部覆盖渣面为准，浇次第一炉RH出站温度控制在1553～1565℃，连浇炉RH出站温度控制在1528～1538℃；
（4）连铸：RH炉出站的钢水从出站座至连铸机回转台到大包开浇的时间控制在9～15min，浇注过程中采用钢包长水口及浸入式水口进行全程保护浇注，中包钢水表面加入多功能覆盖剂，保持黑面操作，钢包滑动水口与长水口之间的接缝处每炉更换新密封垫密封并用氩气保护，氩气流量为60～70L/min，滑动水口为直径75mm的专用水口，长水口周围钢液面保持微微蠕动，以不见钢花为宜；中包烘烤之前，要用石棉毡和耐火泥密封包盖和包体之间的缝隙，用石棉毡将包盖上的5个塞棒孔盖严，保证中间包烘烤温度达到1000～1100℃；浇注过程中，中包塞棒孔用石棉密封，减少钢水散热。
2.根据权利要求1所述的一种稳定控制重轨钢U75V中包温度的冶炼方法，其特征在于，所述步骤（1）引流砂成分组成为：Cr2O3：32～38%，SiO2：15～26%，Al2O3：10～17%，Fe2O3：17～24%，MgO≤6%，H2O≤0.5%。
3.根据权利要求1所述的一种稳定控制重轨钢U75V中包温度的冶炼方法，其特征在于，所述步骤（1）渣洗料组分为：CaO：40～55%，SiO2≤10%，Al2O3：25～45%，MgO≤10%。
4.根据权利要求1所述的一种稳定控制重轨钢U75V中包温度的冶炼方法，其特征在于，所述步骤（1）低铝硅铁成分组成为：Si：72～80%，C≤0.20%，S≤0.02%，Al≤0.5%，P≤0.04%，Cr≤0.5%，Ca≤1%，Mn≤0.5%。
5.根据权利要求1所述的一种稳定控制重轨钢U75V中包温度的冶炼方法，其特征在于，所述步骤（2）炉盖密封良好并调节风门开度保证全程微正压操作， LF精炼前期，在保持炉盖密封良好的前提下，精炼侧吸的风门开度控制在70～90%；精炼中后期风门开度控制在20～40%，目视少量烟尘外溢即可，减少空气进入炉内，保持微正压状态，使炉内保持还原气氛。
6.根据权利要求1所述的一种稳定控制重轨钢U75V中包温度的冶炼方法，其特征在于，所述步骤（4）重轨浇次选用的钢包，应保证为使用中期包且用非含铝钢涮包周转炉数≥3次。
7.根据权利要求1所述的一种稳定控制重轨钢U75V中包温度的冶炼方法，其特征在于，所述步骤（4）多功能覆盖剂成分组成为：C：45～55%，SiO2：60～80%，Al2O3：2～5%，MgO：2～8%，S≤0.5%，P≤0.5%，Fe2O3：0.1～0.3%。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种稳定控制重轨钢U75V中包温度的冶炼方法，其特征在于，所述冶炼方法使重轨钢生产过程的中间包钢水温度合格率≥95%，使重轨钢因温度超限的降级改判率降低≥90%。
9.根据权利要求1-7任意一项所述的一种稳定控制重轨钢U75V中包温度的冶炼方法，其特征在于，所述冶炼方法生产的重轨钢铸坯轧制成60㎏/m的重轨，夹杂物检测A类1.5～2.0级，B类、C类及D类均≤1.0级，钢轨低倍检验合格，经NDT探伤检测后，探伤合格率为98～99.5%。
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