一種能提高U71Mn重軌鋼產(chǎn)品質(zhì)量的煉鋼工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種能提高U71Mn重軌鋼產(chǎn)品質(zhì)量的煉鋼工藝，屬煉鋼工藝技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)鐵路運(yùn)能短缺，鐵路客運(yùn)量增長(zhǎng)受到嚴(yán)重制約，因此面對(duì)鐵路客運(yùn)的需求，重軌需求量則不斷增長(zhǎng)。目前，重載、高速和提高行車密度已成為我國(guó)目前解決鐵路運(yùn)輸中運(yùn)量和運(yùn)能之間矛盾的主要手段，國(guó)內(nèi)對(duì)鋼軌鋼的需求日益增大。截止2010年底，我國(guó)鐵路里程已經(jīng)達(dá)到8萬(wàn)km，但仍難滿足巨大的運(yùn)輸需求。根據(jù)2008年底鐵道部公布的《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃調(diào)整方案》，2020年全國(guó)鐵路里程規(guī)劃目標(biāo)由10萬(wàn)km提高為12萬(wàn)km以上，其中客運(yùn)專線由1.2萬(wàn)km提高為1.6萬(wàn)km。鐵路建設(shè)的加速，將帶動(dòng)國(guó)內(nèi)鋼軌需求的上升，特別是重軌需求量將持續(xù)攀升。
[0003]重軌鋼U71Mn是我國(guó)至今使用時(shí)間最長(zhǎng)的C-Mn鋼軌，其煉鋼及乳制工藝是各大鋼鐵企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)所在。但受到設(shè)備、技術(shù)及工藝控制等各方面影響，截至目前，重軌鋼U71Mn的產(chǎn)品質(zhì)量仍然參差不齊，其中煉鋼工藝參數(shù)控制不合適、不穩(wěn)定是一重要原因，為此，開發(fā)一種能提升U71Mn重軌鋼產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性的煉鋼工藝成為急需解決的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能提高U71Mn重軌鋼產(chǎn)品質(zhì)量的煉鋼工藝，通過(guò)對(duì)鐵水脫硫、轉(zhuǎn)爐冶煉、LF和RH精煉、異形坯連鑄等煉鋼過(guò)程各參數(shù)的調(diào)整，使重軌鋼連鑄坯低倍缺陷大幅降低，有效提升重軌鋼成品質(zhì)量。
[0005]解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案為:
一種能提高U71Mn重軌鋼產(chǎn)品質(zhì)量的煉鋼工藝，包括鐵水脫硫、轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、RH精煉和異形坯連鑄工藝步驟，其改進(jìn)之處為:鐵水脫硫采用深脫硫模式，脫硫時(shí)間為30min-40min，處理后S彡0.005% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))，[P]彡0.120% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))，T彡1250°C。
[0006]上述的一種能提高U71Mn重軌鋼產(chǎn)品質(zhì)量的煉鋼工藝，轉(zhuǎn)爐冶煉終點(diǎn)目標(biāo)[C]彡0.06% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))，[P] ( 0.012% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))，T=1620-1640°c ;出鋼1/4時(shí)采用低氮增碳劑、高純硅鐵、金屬錳、硅鈣鋇脫氧合金化。合金及渣料加入順序依次為低氮增碳劑、金屬猛、尚純娃鐵和娃f丐鎖。
[0007]上述的一種能提尚U71Mn重軌鋼廣品質(zhì)量的煉鋼工藝，所述LF精煉鋼水進(jìn)站后加石灰、螢石，降電極化渣，然后加渣料造白渣，保持白渣時(shí)間多15min，精煉時(shí)間大于45min。
[0008]本發(fā)明的有益效果為:
經(jīng)過(guò)本發(fā)明對(duì)煉鋼工藝的調(diào)整控制，重軌鋼鑄坯中心偏析保持在< 1.0級(jí)，鑄坯中心疏松和中心縮孔缺陷顯著改善，有效防止了鑄坯中心裂紋、中間裂紋和角裂等低倍缺陷，重軌鋼連鑄坯表面無(wú)缺陷率達(dá)到100%。采用本發(fā)明連鑄坯乳制的重軌鋼低倍組織杜絕了白點(diǎn)、縮孔殘余、內(nèi)裂、翻皮、分層和肉眼可見的夾雜及其它有害缺陷，鋼軌抗拉強(qiáng)度平均大于等于900MPa，鋼軌踏面硬度多260HB，完全符合國(guó)標(biāo)要求。
【具體實(shí)施方式】
[0009]本發(fā)明一種能提高U71Mn重軌鋼產(chǎn)品質(zhì)量的煉鋼工藝，包括鐵水脫硫、轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、RH精煉和異形坯連鑄工藝步驟，其改進(jìn)之處為:鐵水脫硫采用深脫硫模式，脫硫時(shí)間為30min-40min，處理后S彡0.005%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，[P] ( 0.120%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，T彡1250 °C ；轉(zhuǎn)爐冶煉終點(diǎn)目標(biāo)[C]彡0.06% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))，[P] ( 0.012% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))，T=1620-1640°C ；出鋼1/4時(shí)采用低氮增碳劑、高純硅鐵、金屬錳、硅鈣鋇脫氧合金化。合金及渣料加入順序依次為低氮增碳劑、金屬錳、高純硅鐵和硅鈣鋇；LF精煉鋼水進(jìn)站后加石灰、螢石，降電極化渣，然后加渣料造白渣，保持白渣時(shí)間多15min，精煉時(shí)間大于45min。
[0010]以下通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)說(shuō)明:
本發(fā)明實(shí)施例采用120噸轉(zhuǎn)爐，入爐鐵水脫硫后鐵水扒渣要求見鐵水面大于80%，轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程中要保證鋼包凈空400-500mm，造渣制度要保證早化渣、化好渣、過(guò)程不返干，目標(biāo)堿度3.0，全程吹氬，吹氬時(shí)間不少于2min，出鋼時(shí)間多4min，嚴(yán)格執(zhí)行擋渣操作，禁止下渣，鋼包渣層彡50mm ;LF精煉時(shí)間彡45min，爐蓋密封良好并調(diào)節(jié)風(fēng)門開度保證全程微正壓操作，采用高純硅鐵、金屬錳調(diào)整成分，鋼中合金含量按目標(biāo)成分控制；LF出站溫度16200C -16300C ;RH真空爐處理時(shí)間彡35min，RH采用本處理模式，真空度要求在10Pa以下，純脫氣時(shí)間彡12min。真空處理后取樣和定氫，軟吹時(shí)間不少于10分鐘；RH出站溫度1555-1565°C ;連鑄大包至中包采用長(zhǎng)水口并用氬封保護(hù)澆注，長(zhǎng)水口浸入深度不小于250mm，中包至結(jié)晶器鑄流采用整體水口保護(hù)澆注，浸入式水口插入深度100_130mm ;鋼包開澆前，中間包使用氬氣吹掃排氣3-5分鐘；中間包采用堿性覆蓋劑；結(jié)晶器采用重軌鋼專用保護(hù)渣；采用電磁攪拌，恒拉速控制。
[0011]實(shí)施例1:鐵水脫硫脫硫時(shí)間30min，處理后S含量0.003% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))，P含量0.11% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))，溫度1280°C;轉(zhuǎn)爐冶煉終點(diǎn)目標(biāo)C為0.06% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))，P為0.011% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))，溫度1620°C ;出鋼1/4時(shí)采用低氮增碳劑、高純硅鐵、金屬錳脫氧合金化，合金及渣料加入順序依次為低氮增碳劑、金屬錳、高純硅鐵和硅鈣鋇；LF精煉鋼水進(jìn)站后加石灰、螢石，降電極化渣，然后加渣料造白渣，保持白渣時(shí)間15min，精煉時(shí)間45min。
[0012]連鑄坯經(jīng)低倍酸洗檢驗(yàn)中心縮孔為0.5級(jí)，中心偏析0.5級(jí)，無(wú)中心疏松缺陷，無(wú)邊裂、角裂及中心裂紋、中間裂紋。采用重軌鋼乳制工藝乳制后，鋼軌抗拉強(qiáng)度950MPa，鋼軌踏面硬度265HB。
[0013]實(shí)施例2:
鐵水脫硫脫硫時(shí)間35min，處理后S含量0.005% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))，P含量0.12% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))，溫度1300°C;轉(zhuǎn)爐冶煉終點(diǎn)目標(biāo)C為0.08% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))，P為0.012% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))，溫度1630°C;出鋼1/4時(shí)采用低氮增碳劑、高純硅鐵、金屬錳脫氧合金化，合金及渣料加入順序依次為低氮增碳劑、金屬錳、高純硅鐵和硅鈣鋇；LF精煉鋼水進(jìn)站后加石灰、螢石，降電極化渣，然后加渣料造白渣，保持白渣時(shí)間16min，精煉時(shí)間50min。
[0014]連鑄坯經(jīng)低倍酸洗檢驗(yàn)無(wú)中心縮孔缺陷，中心偏析0.5級(jí)，中心疏松缺陷0.5級(jí)，無(wú)邊裂、角裂及中心裂紋、中間裂紋。采用重軌鋼乳制工藝乳制后，鋼軌抗拉強(qiáng)度lOlOMPa，鋼軌踏面硬度265HB。
[0015]實(shí)施例3:
鐵水脫硫脫硫時(shí)間40min，處理后S含量0.002% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))，P含量0.10% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))，溫度1350°C;轉(zhuǎn)爐冶煉終點(diǎn)目標(biāo)C為0.08% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))，P為0.010% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))，溫度1640°C;出鋼1/4時(shí)采用低氮增碳劑、高純硅鐵、金屬錳脫氧合金化，合金及渣料加入順序依次為低氮增碳劑、金屬錳、高純硅鐵和硅鈣鋇；LF精煉鋼水進(jìn)站后加石灰、螢石，降電極化渣，然后加渣料造白渣，保持白渣時(shí)間18min，精煉時(shí)間60min。
[0016]連鑄坯經(jīng)低倍酸洗檢驗(yàn)無(wú)中心縮孔缺陷，無(wú)中心偏析，中心疏松缺陷0.5級(jí)，無(wú)邊裂、角裂及中心裂紋、中間裂紋。采用重軌鋼乳制工藝乳制后，鋼軌抗拉強(qiáng)度100MPajHW踏面硬度270HB。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種能提高U71Mn重軌鋼產(chǎn)品質(zhì)量的煉鋼工藝，包括鐵水脫硫、轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、RH精煉和異形坯連鑄工藝步驟，其特征為:鐵水脫硫采用深脫硫模式，脫硫時(shí)間為30min-40min，處理后以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)為S彡0.005%，[P]彡0.120%，T彡1250 °C。2.如權(quán)利要求1所述的一種能提高U71Mn重軌鋼產(chǎn)品質(zhì)量的煉鋼工藝，其特征為:所述轉(zhuǎn)爐冶煉終點(diǎn)目標(biāo)以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)為[C]彡0.06%，[P] ( 0.012%，T=1620-1640°C ;出鋼1/4時(shí)采用低氮增碳劑、高純硅鐵、金屬錳、硅鈣鋇脫氧合金化。3.合金及渣料加入順序依次為低氮增碳劑、金屬錳、高純硅鐵和硅鈣鋇。4.如權(quán)利要求1或2所述的一種能提高U71Mn重軌鋼產(chǎn)品質(zhì)量的煉鋼工藝，其特征在于:所述LF精煉鋼水進(jìn)站后加石灰、螢石，降電極化渣，然后加渣料造白渣，保持白渣時(shí)間^ 15min，精煉時(shí)間大于45min。
【專利摘要】本發(fā)明一種能提高U71Mn重軌鋼產(chǎn)品質(zhì)量的煉鋼工藝，屬煉鋼工藝技術(shù)領(lǐng)域。包括鐵水脫硫、轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、RH精煉和異形坯連鑄工藝步驟，其改進(jìn)之處為：鐵水脫硫采用深脫硫模式，脫硫時(shí)間為30min-40min，處理后S≤0.005%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），[P]≤0.120%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），T≥1250℃。經(jīng)過(guò)本發(fā)明對(duì)煉鋼工藝的調(diào)整控制，重軌鋼鑄坯中心偏析、中心疏松和中心縮孔缺陷顯著改善，有效防止了鑄坯裂紋低倍缺陷，重軌鋼連鑄坯表面無(wú)缺陷率達(dá)到100%。采用本發(fā)明軋制的重軌鋼低倍組織杜絕了白點(diǎn)、縮孔殘余、內(nèi)裂、翻皮、分層和肉眼可見的夾雜，鋼軌抗拉強(qiáng)度平均大于等于900MPa，鋼軌踏面硬度≥260HB。
【IPC分類】C21C7/076, C21C7/064, C21C5/28
【公開號(hào)】CN105132627
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510554476
【發(fā)明人】許斌, 張義春, 安君輝
【申請(qǐng)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(qǐng)日】2015年9月1日