專利名稱：高速鐵路無渣軌枕板鋼絲用鋼及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高速鐵路無渣軌枕板鋼絲用鋼，其化學(xué)成分為碳0.40％-0.55％，硅1.65-2.0％，錳0.4％-0.7％，鉻0.3％-0.5％，磷0-0.045％，硫0-0.045％，鎳0-0.1％，銅0-0.2％，其余成分為鐵。
本發(fā)明的最佳成分范圍為碳0.44％-0.48％，硅1.65-1.85％，錳0.5％-0.6％，鉻0.3％-0.4％，磷0-0.045％，硫0-0.045％，鎳0-0.1％，銅0-0.2％，其余成分為鐵。
高速鐵路無渣軌枕板鋼絲用鋼的生產(chǎn)方法，包括冶煉、精煉、連鑄和軋制工序，在轉(zhuǎn)爐冶煉工序采用雙渣操作，轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳按0.15％～0.40％控制，磷含量小于0.02％，出鋼溫度1590～1620℃。
轉(zhuǎn)爐采用硅鈣鋇進(jìn)行鋼水終脫氧，加入量3kg/t鋼；采用擋渣球配合擋渣錐擋渣出鋼，下渣厚度小于60mm。
精煉結(jié)束鋼水氧活度控制在10～20ppm之間。
開軋溫度1000～1020℃，出精軋溫度920～960℃，吐絲溫度820～860℃。風(fēng)冷段一號(hào)風(fēng)機(jī)開度為100％，其余全部關(guān)閉，不加保溫罩，相變溫度區(qū)域，保持其≤2.0℃/秒較緩慢的冷卻速度，保證線材的性能。
本發(fā)明提供的生產(chǎn)方法，能夠生產(chǎn)出高速鐵路軌枕鋼絲用的盤條，其成分和性能要求見表1，表2。
表1 軌枕鋼絲的化學(xué)成分控制 表2 軌枕鋼絲的性能控制 本發(fā)明所敘述采用小方坯連鑄生產(chǎn)高速鐵路軌枕鋼絲用鋼的優(yōu)點(diǎn)在于 本發(fā)明在于轉(zhuǎn)爐采用硅鈣鋇進(jìn)行脫氧，鋼水氧活度的控制是在精煉站，經(jīng)過在線測(cè)量后，通過渣面添加鋁?；蛘唠娛M(jìn)行鋼水的“擴(kuò)散脫氧”來達(dá)到。嚴(yán)格控制鋼中加入鋁脫氧，防止鋼水中生產(chǎn)Al2O3夾雜形成。在鋼包精煉爐采用白渣操作配合氬氣攪拌，鋼渣精煉擴(kuò)散脫氧既能脫氧，也能有效脫硫。
對(duì)澆注的鋼水活度氧提出合理的控制范圍10-20ppm。連鑄時(shí)避免發(fā)生SiO2析出水口堵塞。
采用全保護(hù)澆注及結(jié)晶器電磁攪拌技術(shù)，改善鑄坯表面質(zhì)量，采用結(jié)晶器末端電磁攪拌，控制C、Si溶質(zhì)元素的偏析指數(shù)小于1.10以內(nèi)。
采用控軋控冷工藝，改善盤條的性能。
軋材的抗拉強(qiáng)度在750～900Mpa之間，熱處理后規(guī)定負(fù)荷疲勞極限在300萬次以上。所生產(chǎn)的盤條專門應(yīng)用于250公里/小時(shí)高速鐵路無渣軌枕板使用的鋼絲。

具體實(shí)施例方式 本發(fā)明可在鋼鐵聯(lián)合企業(yè)實(shí)施下面是首鋼三煉鋼—第一線材廠，采用本發(fā)明生產(chǎn)高速鐵路軌枕鋼絲的實(shí)例，其工藝路線為 鐵水脫硫扒渣-轉(zhuǎn)爐冶煉-擋渣出鋼-鋼包脫氧合金化-鋼包精煉爐-鋁粒或者電石渣面脫氧-130mm×130mm方坯鑄機(jī)澆注-結(jié)晶器電磁攪拌配合末端電磁攪拌-高速線材軋機(jī)軋制-軋后緩冷-成品包裝。
其轉(zhuǎn)爐冶煉主要工藝參數(shù)如下表 精煉主要工藝參數(shù)如下表 連鑄及軋制主要工藝參數(shù)如下表 成品成分及盤條性能如下表 采用上述工藝方法生產(chǎn)的連鑄高速鐵路軌枕鋼絲盤條，質(zhì)量穩(wěn)定，發(fā)給用戶使用，反映良好。
實(shí)例1 爐號(hào)7E07080 轉(zhuǎn)爐冶煉，原料鐵水加入量75噸，煉鋼生鐵11.5噸，廢鋼4.5噸，供氧工作氧壓7kg/cm2，供氧時(shí)間17分35秒；固結(jié)球團(tuán)806kg。石灰加入量4824kg，輕燒白云石1664kg；奧礦1761kg；終點(diǎn)碳0.27％，磷0.013％；出鋼溫度1613℃。
脫氧合金化，硅鈣鋇250kg，硅錳500kg，硅鐵1550kg，碳素鉻鐵500kg。
LF精煉爐，氬氣前期流量為510Nl/min，中期流量300Nl/min，后期氬氣流量100Nl/min，合成渣加入600kg，埋弧渣300kg，出站氧活度為12ppm。
4#鑄機(jī)，中包溫度1515℃，結(jié)晶器水量1657L/min，拉速2.02/min。
中包熔煉成分表 開軋溫度1020℃，出精軋溫度990℃，吐絲溫度880℃，盤條抗拉強(qiáng)度850Mpa，面縮34.5％。
實(shí)例2 爐號(hào)7E07081 轉(zhuǎn)爐冶煉，原料鐵水加入量74噸，煉鋼生鐵10.9噸，廢鋼4.7噸，供氧工作氧壓7.5kg/cm2，供氧時(shí)間16分33秒；固結(jié)球團(tuán)1306kg。石灰加入量4424kg，輕燒白云石1854kg；奧礦1488kg；終點(diǎn)碳0.22％，磷0.013％；出鋼溫度1613℃。
脫氧合金化，硅鈣鋇250kg，硅錳500kg，硅鐵1550kg，碳素鉻鐵500kg。
LF精煉爐，氬氣前期流量為490Nl/min，中期流量330Nl/min，后期氬氣流量30Nl/min，合成渣加入600kg，埋弧渣300kg，出站氧活度為17ppm。
4#鑄機(jī)，中包溫度1508℃，結(jié)晶器水量1659L/min，拉速2.02/min。
中包熔煉成分表 開軋溫度1060℃，出精軋溫度950℃，吐絲溫度860℃，盤條抗拉強(qiáng)度890Mpa，面縮43％。
實(shí)例3 爐號(hào)7E07082 轉(zhuǎn)爐冶煉，原料鐵水加入量73.5噸，煉鋼生鐵11.2噸，廢鋼4.8噸，供氧工作氧壓7kg/cm2，供氧時(shí)間14分23秒；固結(jié)球團(tuán)666kg。
石灰加入量4824kg，輕燒白云石1664kg；奧礦1162kg；終點(diǎn)碳0.30％，磷0.01％；出鋼溫度1613℃。
脫氧合金化，硅鈣鋇250kg，硅錳500kg，硅鐵1550kg，碳素鉻鐵500kg。
LF精煉爐，氬氣前期流量為520Nl/min，中期流量330Nl/min，后期氬氣流量90Nl/min，合成渣加入600kg，埋弧渣300kg，出站氧活度為12ppm。
4#鑄機(jī)，中包溫度1519℃，結(jié)晶器水量1657L/min，拉速2.02/min。
中包熔煉成分表 開軋溫度1020℃，出精軋溫度990℃，吐絲溫度880℃，盤條抗拉強(qiáng)度830Mpa，面縮54.5％。
實(shí)例4 爐號(hào)7E06825 轉(zhuǎn)爐冶煉，原料鐵水加入量74噸，煉鋼生鐵12.5噸，廢鋼4.3噸，供氧工作氧壓7kg/cm2，供氧時(shí)間17分32秒；固結(jié)球團(tuán)886kg。石灰加入量4334kg，輕燒白云石1154kg；奧礦1761kg；終點(diǎn)碳0.16％，磷0.017％；出鋼溫度1600℃。
脫氧合金化，硅鈣鋇250kg，硅鐵1550kg，碳素鉻鐵500kg。
LF精煉爐，氬氣前期流量為540Nl/min，中期流量350Nl/min，后期氬氣流量100Nl/min，合成渣加入600kg，埋弧渣300kg，出站氧活度為12ppm。
4#鑄機(jī)，中包溫度1513℃，結(jié)晶器水量1657L/min，拉速2.02/min。
中包熔煉成分表 開軋溫度1020℃，出精軋溫度990℃，吐絲溫度880℃，盤條抗拉強(qiáng)度870Mpa，面縮44.5％。
實(shí)例5 爐號(hào)7E07088 轉(zhuǎn)爐冶煉，原料鐵水加入量75噸，煉鋼生鐵11.5噸，廢鋼4.5噸，供氧工作氧壓7kg/cm2，供氧時(shí)間17分35秒；固結(jié)球團(tuán)806kg。石灰加入量4824kg，輕燒白云石1664kg；奧礦1761kg；終點(diǎn)碳0.27％，磷0.013％；出鋼溫度1613℃。
脫氧合金化，硅鈣鋇250kg，硅鐵1550kg，碳素鉻鐵500kg。
LF精煉爐，氬氣前期流量為510Nl/min，中期流量300Nl/min，后期氬氣流量100Nl/min，合成渣加入600kg，埋弧渣300kg，出站氧活度為12ppm。
4#鑄機(jī)，中包溫度1515℃，結(jié)晶器水量1657L/min，拉速2.00/min。
中包熔煉成分表 開軋溫度1020℃，出精軋溫度990℃，吐絲溫度880℃，盤條抗拉強(qiáng)度890Mpa，面縮49.5％。
權(quán)利要求
1、一種高速鐵路無渣軌枕板鋼絲用鋼，其特征在于該鋼種，由下述重量百分含量元素構(gòu)成碳0.40％-0.55％，硅1.65-2.0％，錳0.4％-0.7％，鉻0.3％-0.5％，磷0-0.045％，硫0～0.045％，鎳0～0.1％，銅0～0.2％，其余成分為鐵。
2、如權(quán)利要求1所述的高速鐵路無渣軌枕板鋼絲用鋼，其特征在于該鋼種的最佳成分為碳0.44％-0.48％，硅1.65-1.85％，錳0.5％-0.6％，鉻0.3％-0.4％，磷0-0.045％，硫0～0.045％，鎳0～0.1％，銅0～0.2％，其余成分為鐵。
3、如權(quán)利要求1或2所述的高速鐵路無渣軌枕板鋼絲用鋼的生產(chǎn)方法，包括冶煉、精煉、連鑄和軋制工序，在轉(zhuǎn)爐冶煉工序采用雙渣操作，其特征在于轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳按0.15％～0.40％控制，磷含量小于0.02％，出鋼溫度1590～1620℃。
4、如權(quán)利要求3所述的高速鐵路無渣軌枕板鋼絲用鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于轉(zhuǎn)爐采用硅鈣鋇進(jìn)行鋼水終脫氧，加入量3kg/t鋼；采用擋渣球配合擋渣錐擋渣出鋼，下渣厚度小于60mm，精煉結(jié)束鋼水氧活度控制在10～20ppm之間。
5、如權(quán)利要求3所述的高速鐵路無渣軌枕板鋼絲用鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于開軋溫度1000～1020℃，出精軋溫度920～960℃，吐絲溫度820～860℃，風(fēng)冷段一號(hào)風(fēng)機(jī)開度為100％，其余全部關(guān)閉，不加保溫罩，相變溫度區(qū)域，保持其≤2.0℃/秒較緩慢的冷卻速度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高速鐵路無渣軌枕板鋼絲用盤條及其生產(chǎn)方法，由下述重量百分含量元素構(gòu)成碳0.40％-0.55％，硅1.65-2.0％，錳0.4％-0.7％，鉻0.3％-0.5％，磷0-0.045％，硫0-0.045％，鎳0-0.1％，銅0-0.2％，其余成分為鐵；轉(zhuǎn)爐采用雙渣法高拉碳操作，終點(diǎn)碳按0.15％-0.40％控制，出鋼溫度1590～1620℃，擋渣出鋼；用硅鈣鋇脫氧；每爐加600～800kg合成渣，埋弧渣200～300kg；控制氧活度10～20ppm；Ca-Si線進(jìn)行夾雜變性處理；澆注采用結(jié)晶器和末端電磁攪拌；采用溫控軋制技術(shù)，以利于縮孔的焊合；軋材的抗拉強(qiáng)度控制在750～900MPa之間，規(guī)定負(fù)荷疲勞壽命300萬次以上，專門應(yīng)用高速250公里/小時(shí)鐵路無渣軌枕板鋼絲用鋼的生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C22C38/42GK101386958SQ20071012179
公開日2009年3月18日 申請(qǐng)日期2007年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月14日
發(fā)明者德 周, 王全禮, 李永東, 孔祥濤, 陳明躍, 朱防修, 朱殷祥, 李三凱, 劉玉新, 莉 王 申請(qǐng)人:首鋼總公司