[发明专利]重轨钢全断面均质性及轨腰致密度控制方法

说明书

本发明公开的是钢铁冶金领域的一种重轨钢全断面均质性及轨腰致密度控制方法，着重在连铸阶段采用以下步骤进行控制：连铸电磁搅拌采用二冷电磁搅拌，具体安装位置为距离结晶器钢液面5.0～6.0m区间，搅拌磁场强度控制在200×10^‑4～250×10^‑4T；中包浇铸钢液过热度按35～45℃执行；连铸二冷冷却水量按比水量0.30～0.33L/kg_钢执行。按照上述参数进行控制，铸坯凝固组织组成得到良好控制，柱状晶较为发达，晶杆细而致密，等轴晶(晶粒短晶杆粗)区面积缩小，铸坯C元素偏析曲线演变平缓，无较大幅度负正偏析交替，钢轨C元素偏析度较差值较小，钢轨全断面均质性提高，轨腰中心偏析控制较好，致密度提高。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金领域，尤其涉及一种重轨钢全断面均质性及轨腰致密度控制方法。

背景技术

钢轨是铁路轨道的主要组成部件，在铁路运输过程中，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。基于我国基础建设发展需求，铁路运输正以迅猛的速度发展，并不断趋于高速化、重载化。这无疑对钢轨质量提出了更加严苛的要求。钢轨质量的提升在一定程度上体现于钢质本身质量控制水平，如高均质性、高洁净、高成分精度。其中钢轨的均质性(偏析程度越小，钢轨均质性越高)影响钢材组织的均匀性，严重的偏析会影响钢轨母材及钢轨的焊接性能，进而影响钢轨服役及使用。在冶金行业内，大量的专家学者对铸坯偏析进行了详细研究，研究指出：钢液凝固过程中，由于溶质元素在固液相中的再分配形成了铸坯化学成分的不均匀。同时，研究指出，钢液凝固过程中，从液体中先后结晶出来的固相成分不同，结果使得一个晶粒内部化学成分不均匀，这种现象称为晶内偏析。对于重轨钢而言，提高钢轨溶质元素的均匀分布对钢轨轨头区域母材组织及焊接热影响区组织控制具有重要意义。

发明内容

为克服现有重轨钢整体偏析程度较大等不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种能使重轨钢全断面均质性及轨腰致密度显著提升的控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

重轨钢全断面均质性及轨腰致密度控制方法，包括依次进行以下工艺，转炉冶炼、LF炉精炼、RH真空、连铸、加热和轧制，在连铸阶段采用以下步骤进行控制：

a、连铸电磁搅拌：采用连铸二冷电磁搅拌，具体安装位置为距离结晶器钢液面5.0～6.0m区间，搅拌磁场强度为弱搅拌，搅拌磁场强度控制在200×10^-4～250×10^-4T，不投运结晶器电磁搅拌及凝固末端电磁搅拌；

b、连铸二冷：采用的二冷强度为强冷，具体冷却水量按比水量0.30～0.33L/kg_钢执行；

c、凝固末端压下：对连铸坯实施压下，总压下量不小于10.0mm；

d、中包浇铸钢液过热度：连铸过程中包钢液采用高过热度工艺浇铸，过热度控制具体按35～45℃执行。

进一步的是，所述重轨钢的断面为280mm×380mm，适用于至少包括U71Mn、U78CrV和U75V品种的重型钢轨生产。

进一步的是，所述凝固末压下阶段采用6组压下辊进行，各压下辊组实际压下量按0mm、2.0～2.5mm、4.0mm、2.0～3.0mm、2.0～4.0mm、0.0～2.0mm分配。

进一步的是，连铸过程中连铸拉速按0.72～0.74m/min进行配合，拉速控制波动极差值≤0.02m/min。