CN113667880A - 一种使用大方坯生产60n钢轨的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种使用大方坯生产60N钢轨的方法，对真空处理及连铸的主要工艺参数进行了优化，其他工艺过程控制仍沿用原有的控制策略，工艺路线:铁水预处理(KR)→顶底复吹转炉→LF+VD精炼→大方坯铸机(320mm×415mm，M－EMS，动态轻压下)→轨梁厂轧制。轧制后对试制的3炉320mm×415mm铸坯及成品轨进行检验，钢坯硫印检验结果均为0、1级，工艺控制稳定。铸坯低倍最大为1级，没有裂纹、皮下气泡等缺陷，铸坯低倍良好。

Description

一种使用大方坯生产60N钢轨的方法
技术领域
本发明涉及一种使用大方坯生产60N钢轨的方法。
背景技术
包钢生产U75V 60N百米热轧钢轨一直采用280mm×380mm铸坯，为探索提高钢轨质量和生产能力，试用320mm×415mm断面大方坯生产60N钢轨，增加钢轨的压缩比(由13.7提高到17.1)，改善钢轨致密性。除此之外，采用320mm×415mm断面铸坯，不仅添加了生产钢轨的坯型，而且可以缓减铸机的压力，提高钢轨的生产能力。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种使用大方坯生产60N钢轨的方法，缓减铸机的压力，提高钢轨的生产能力。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种使用大方坯生产60N钢轨的方法，包括：
1)铁水预处理：铁水成分中P含量波动范围0.146％～0.148％，S含量0.051％；
2)转炉冶炼：转炉终点采用中碳拉钢，转炉出钢碳含量范围在0.08％～0.11％，出钢P含量在0.009～0.013％；
3)LF炉精炼：根据生产要求，LF采用中等碱度、强还原性精炼渣处理钢水，并根据就位钢水成分及温度，确定相关工艺参数进行处理，按要求达到了白渣操作的要求，离位钢水成分和温度满足VD处理要求；
4)VD真空脱气：VD真空处理软吹时间大于15min，平均为19min，软吹后镇静时间21-35min，平均为28min；
5)连铸：连铸钢水过热度在16℃-25℃之间，波动范围小，采用恒拉速；成品化学成分及气体含量均满足TB/T 2344-2012标准要求；
6)轧制：使用步进梁式加热炉加热钢坯，制定加热工艺要尽量保证较高的开轧温度，同时要防止因为温度过高产生过烧导致坯料报废；轧制过程中开轧温度控制1100～1130℃之间。
进一步的，钢坯加热至图如下表所示：
Figure BDA0003175237820000021
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
采用铸机320mm×415mm断面生产百米60N重轨，钢种采用U75V，连铸坯由280mm×380mm改变为320mm×415mm。与炼钢厂现有的重轨坯生产工艺相比，在真空处理及连铸两个工序装备差别较大。针对此变化，对真空处理及连铸的主要工艺参数进行了优化，其他工艺过程控制仍沿用原有的控制策略。工艺路线:铁水预处理(KR)→顶底复吹转炉→LF+VD精炼→大方坯铸机(320mm×415mm，M－EMS，动态轻压下)→轨梁厂轧制。轧制后对试制的3炉320mm×415mm铸坯及成品轨进行检验，钢坯硫印检验结果均为0、1级，工艺控制稳定。铸坯低倍最大为1级，没有裂纹、皮下气泡等缺陷，铸坯低倍良好。之后对试验的3炉成品钢轨轨头、轨腰以及轨底按照TB/T2344—2012标准要求进行非金属夹杂、常规拉伸性能、踏面硬度、晶粒度、低倍组织、和钢轨冲击功等各项指标进行详细检测，检测结果表明，320mm×415mm断面铸坯轧制钢轨的各项常规性能及特殊性能均满足TB/T2344—2012标准要求。而且对采320mm×415mm铸坯生产钢轨与采用280mm×380mm铸坯生产的60N钢轨比较，改善了钢轨晶粒度、低倍有明显改善趋势，轨腰中心疏松变小、钢轨踏面硬度有所提高、轨腰横向冲击功有所提高。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为常温轨腰冲击功分布图；
图2为-20℃轨腰冲击功分布图。
具体实施方式
一种使用大方坯生产60N钢轨的方法，包括：
1)铁水预处理：铁水成分中P含量波动范围0.146％～0.148％，S含量0.051％，P、S含量波动范围较小，可以满足冶炼要求。具体成分及温度见表1.
表1 入炉铁水成分及温度
熔炼号 Si/％ Mn/％ P/％ S/％ 温度/℃
16304661 0.57 0.52 0.148 0.051 1315
16103430 0.57 0.52 0.148 0.051 1315
16103431 0.59 0.53 0.146 0.051 1317
2)转炉冶炼：转炉终点采用中碳拉钢，转炉出钢碳含量范围在0.08％～0.11％，出钢P含量在0.009～0.013％，满足要求。
3)LF炉精炼：根据生产要求，LF采用中等碱度、强还原性精炼渣处理钢水，并根据就位钢水成分及温度，确定相关工艺参数进行处理，按要求达到了白渣操作的要求，离位钢水成分和温度满足VD处理要求。
4)VD真空脱气：VD真空处理软吹时间大于15min，平均为19min，软吹后镇静时间21-35min(要求大于10min)，平均为28min。
5)连铸：连铸钢水过热度在16℃-25℃之间，波动范围小，采用恒拉速。成品化学成分及气体含量均满足TB/T 2344-2012标准要求。具体成分见表2
表2.连铸成品成分及气体含量
Figure BDA0003175237820000041
6)铸坯硫印及低倍：U75V钢轨钢经过冶炼、连铸后，每炉取一块连铸坯进行硫印检验，按铸坯验收标准评级，钢坯硫印检验结果均为0、1级，工艺控制稳定。铸坯低倍最大为1级，没有裂纹、皮下气泡等缺陷，铸坯低倍良好，具体检验结果见表3，表4。
表3 连铸坯低倍检验结果
Figure BDA0003175237820000042
表4 连铸坯低倍检验结果
Figure BDA0003175237820000043
7)轧制：轨梁厂使用步进梁式加热炉加热钢坯，制定加热工艺要尽量保证较高的开轧温度，同时要防止因为温度过高产生过烧导致坯料报废。轧制过程中开轧温度控制1100～1130℃之间。具体加热制度见表5
表5 钢坯加热制度 ℃
Figure BDA0003175237820000051
轧制后对试验的3炉成品钢轨轨头、轨腰以及轨底按照TB/T 2344—2012标准要求进行非金属夹杂、常规拉伸性能、踏面硬度、晶粒度和钢轨冲击功等各项指标进行详细检测，检测结果表明，320mm×415mm断面铸坯轧制钢轨的各项常规性能及特殊性能均满足TB/T2344—2012标准要求而且检验结果优于280mm×380mm铸坯生产的钢轨质量。具体检验结果见表6～表8。
表6 钢轨的拉伸性能检验结果
Figure BDA0003175237820000052
表7 钢轨的踏面硬度检验结果 HBW
Figure BDA0003175237820000053
表8 钢轨非金属夹杂物级别检验结果 级
Figure BDA0003175237820000061
分别在320mm×415mm铸坯、280mm×380mm铸坯生产的钢轨轨腰取横向、纵向冲击试样，在常温和-20℃温度下测试冲击功。1#代表320mm×415mm铸坯铸坯生产的钢轨，2#代表280mm×380mm铸坯生产的钢轨，结果见表9，
表9 钢轨冲击功 J
Figure BDA0003175237820000062
从图1、图2可以看出，在常温和-20℃温度，轨腰纵向冲击功1#、2#相当，无明显区别，但轨腰横向冲击功，1#优于2#，结果明显。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (2)

1.一种使用大方坯生产60N钢轨的方法，其特征在于，包括：
1)铁水预处理：铁水成分中P含量波动范围0.146％～0.148％，S含量0.051％；
2)转炉冶炼：转炉终点采用中碳拉钢，转炉出钢碳含量范围在0.08％～0.11％，出钢P含量在0.009～0.013％；
3)LF炉精炼：根据生产要求，LF采用中等碱度、强还原性精炼渣处理钢水，并根据就位钢水成分及温度，确定相关工艺参数进行处理，按要求达到了白渣操作的要求，离位钢水成分和温度满足VD处理要求；
4)VD真空脱气：VD真空处理软吹时间大于15min，平均为19min，软吹后镇静时间21-35min，平均为28min；
5)连铸：连铸钢水过热度在16℃-25℃之间，波动范围小，采用恒拉速；成品化学成分及气体含量均满足TB/T 2344-2012标准要求；
6)轧制：使用步进梁式加热炉加热钢坯，制定加热工艺要尽量保证较高的开轧温度，同时要防止因为温度过高产生过烧导致坯料报废；轧制过程中开轧温度控制1100～1130℃之间。
2.根据权利要求1所述的使用大方坯生产60N钢轨的方法，其特征在于，钢坯加热至图如下表所示：
Figure FDA0003175237810000011
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CN114507806A (zh) * 2022-01-10 2022-05-17 包头钢铁（集团）有限责任公司 一种低成本耐低温钢轨生产工艺

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