CN115522116A - 一种高原铁路用耐蚀耐低温钢轨冶炼生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高原铁路用耐蚀耐低温钢轨冶炼生产方法，包括：第一阶段冶炼，铁水P≤120ppm，转炉兑铁，冶炼时间35～50min，终点出钢C≥0.15％，P含量110～130ppm；第二阶段冶炼，LF精炼40～65min，加入矾铁、高碳铬铁、和金属铜，采用硅钙钡无铝脱氧剂进行脱氧，VD深真空时间≥15min，真空度≤6kpa，VD后温度1500‑1550℃；保证软吹时间，钢破真空后，钢水静止3‑4min；第三阶段连铸，开浇过热度≤25℃，连铸速度0.60～0.64m/min。本发明得出冶炼出高纯净度、耐蚀耐低温钢轨冶炼生产工艺，使得热处理后的材料具有低的夹杂物。
Description
技术领域
本发明涉及钢轨冶炼领域，尤其涉及一种高原铁路用耐蚀耐低温钢轨冶炼生产方法。
背景技术
我国西北铁路海拔高，尤其青藏铁路平均海拔在4000米以上，冬季寒冷和漫长，对于高碳钢轨钢来说，除了满足基本强度和硬度外，还需要具有优异的低温性能。随着川藏铁路的建设规划，未来高海拔铁路用钢轨还面临长隧道腐蚀等问题。目前我国铁路重点关注强度和硬度，低温、腐蚀等特殊环境下钢轨材料还未工业大量生产和应用。针对未来国家高原低温长隧道环境，合理设计钢轨材料，降低碳含量提高材料韧性和可焊接性。加入耐蚀等微量合金，提高材料耐蚀性；采用工业热处理工艺，同时提高钢轨强韧性，满足服役要求的硬度性能。同时生产严格控制S、P和气体夹杂，提高钢的纯净度，对材料的韧性、断裂强度、疲劳等服役指标具有重要意义。但，如何保证加稀土材料冶炼后具备优异的铸坯质量是关键技术之一，所以，合理设计冶炼生产工艺，对开发出具有耐磨、低温韧性优异的钢轨具有非常重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种高原铁路用耐蚀耐低温钢轨冶炼生产方法，对工业耐蚀耐低温钢轨冶炼进行转炉、LF精炼、VD真空处理进行研究。得出冶炼出高纯净度、耐蚀耐低温钢轨冶炼生产工艺，使得热处理后的材料具有低的夹杂物、高的强韧性钢轨，组织为标准要求的珠光体组织。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种高原铁路用耐蚀耐低温钢轨冶炼生产方法，包括：
控制铁水中P、S含量，P含量≤120ppm；提高转炉出钢C含量，出钢C≥0.15％，控制冶炼渣碱度，重渣碱度按照2.3-2.7控制，转炉终点P＜0.010％，精炼无铝脱氧工艺冶炼；根据转炉钢水成分及温度进行脱硫，成分微调及升温操作。VD深真空时间≥15min。保证软吹时间，连铸开浇过热度≤25℃，恒拉速连铸；其中：
第一阶段冶炼，铁水P≤120ppm，转炉兑铁，冶炼时间35～50min，终点出钢C≥0.15％，P含量110～130ppm；第二阶段冶炼，LF精炼40～65min，加入矾铁、高碳铬铁、和金属铜，采用硅钙钡无铝脱氧剂进行脱氧，VD深真空时间≥15min，真空度≤6kpa，VD后温度1500-1550℃；保证软吹时间，钢破真空后，钢水静止3-4min；第三阶段连铸，开浇过热度≤25℃，连铸速度0.60～0.64m/min。
进一步的，重渣碱度按照2.5控制。
进一步的，LF精炼60～65min。
进一步的，LF精炼62min，VD深真空时间18min，VD后温度1516℃。
进一步的，LF精炼63min，VD深真空时间18min，VD后温度1518℃。
进一步的，LF精炼61min，VD深真空时间15min，VD后温度1537℃。
其中冶炼采用的钢轨材料其质量百分的化学成分：C 0.50～0.68；Si 0.30～0.65；Mn0.55～1.05；P≤0.025；S≤0.025；Cr0.10～0.45；Cu0.15～0.40；V0.02～0.08；其余为Fe，质量分数共计为100％。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
本发明通过转炉、LF精炼和VD真空脱气工艺控制，保证材料的纯净度和铸坯质量达到技术要求。本发明的成分设计和独特的生产工艺，适合于大规模生产，具有良好的推广价值。
具体实施方式
一种高原铁路用耐蚀耐低温钢轨冶炼生产方法，包括：
控制铁水中P、S含量，P含量≤120ppm；提高转炉出钢C含量，出钢C≥0.15％，控制冶炼渣碱度，重渣碱度按照2.3-2.7控制，转炉终点P＜0.010％，精炼无铝脱氧工艺冶炼；根据转炉钢水成分及温度进行脱硫，成分微调及升温操作。VD深真空时间≥15min。保证软吹时间，连铸开浇过热度≤25℃，恒拉速连铸；其中：
第一阶段冶炼，铁水P≤120ppm，转炉兑铁，冶炼时间35～50min，终点出钢C≥0.15％，P含量110～130ppm；第二阶段冶炼，LF精炼40～65min，加入矾铁、高碳铬铁、和金属铜，采用硅钙钡无铝脱氧剂进行脱氧，VD深真空时间≥15min，真空度≤6kpa，VD后温度1500-1550℃；保证软吹时间，钢破真空后，钢水静止3-4min；第三阶段连铸，开浇过热度≤25℃，连铸速度0.60～0.64m/min。
下面结合具体实施例作进一步说明。
表1为各实施例的试验钢轨冶炼工艺化学成分。
表2为钢材的冶炼工艺及钢中夹杂物情况。
表1各实例成分(质量百分数/％)
各个实施冶炼生产工艺如表2所示。
表2冶炼工艺
从表2可以看出，各实例具有极低的夹杂物，钢轨冶炼控制满足目标要求。用其生产的钢轨达到耐低温钢轨研发的技术要求。
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 (6)
1.一种高原铁路用耐蚀耐低温钢轨冶炼生产方法，其特征在于，包括：
控制铁水中P、S含量，P含量≤120ppm；提高转炉出钢C含量，出钢C≥0.15％，控制冶炼渣碱度，重渣碱度按照2.3-2.7控制，转炉终点P＜0.010％，精炼无铝脱氧工艺冶炼；根据转炉钢水成分及温度进行脱硫，成分微调及升温操作。VD深真空时间≥15min。保证软吹时间，连铸开浇过热度≤25℃，恒拉速连铸；其中：
第一阶段冶炼，铁水P≤120ppm，转炉兑铁，冶炼时间35～50min，终点出钢C≥0.15％，P含量110～130ppm；第二阶段冶炼，LF精炼40～65min，加入矾铁、高碳铬铁、和金属铜，采用硅钙钡无铝脱氧剂进行脱氧，VD深真空时间≥15min，真空度≤6kpa，VD后温度1500-1550℃；保证软吹时间，钢破真空后，钢水静止3-4min；第三阶段连铸，开浇过热度≤25℃，连铸速度0.60～0.64m/min。
2.根据权利要求1所述的高原铁路用耐蚀耐低温钢轨冶炼生产方法，其特征在于，重渣碱度按照2.5控制。
3.根据权利要求1所述的高原铁路用耐蚀耐低温钢轨冶炼生产方法，其特征在于，LF精炼60～65min。
4.根据权利要求1所述的高原铁路用耐蚀耐低温钢轨冶炼生产方法，其特征在于，LF精炼62min，VD深真空时间18min，VD后温度1516℃。
5.根据权利要求1所述的高原铁路用耐蚀耐低温钢轨冶炼生产方法，其特征在于，LF精炼63min，VD深真空时间18min，VD后温度1518℃。
6.根据权利要求1所述的高原铁路用耐蚀耐低温钢轨冶炼生产方法，其特征在于，LF精炼61min，VD深真空时间15min，VD后温度1537℃。
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