[发明专利]降低高速铁路用钢轨中大型夹杂物形成的冶炼方法

说明书

本发明公开了一种能降低高速铁路用钢轨中大型夹杂物形成的冶炼方法，包括转炉冶炼、LF精炼、RH精炼和连铸工序，入炉铁水在正常吹炼后，转炉出钢在正常无铝脱氧合金化基础上吨钢加入2‑3kg低铝硅钙钡进行钢水强脱氧，保证钢水较低的氧含量以及铝含量，降低夹杂物的形成；出钢完成后加入含Al₂O₃渣洗料4‑6kg/t，控制炉渣中Al₂O₃含量在10‑15wt%。可有效避免现有高速铁路用钢轨在炼钢、连铸、轧制等生产过程中大型夹杂物的形成，降低夹杂物的轧后变形能力。

技术领域

本发明涉炼钢及连铸工艺，尤其涉及一种降低高速铁路用钢轨中大型夹杂物形成的冶炼方法。

背景技术

随着高速铁路的高速、安全、稳定发展，对钢轨钢的内部质量和性能提出了更高、更苛刻的要求。目前钢轨的主要发展趋势是高强度、高韧性和高纯净度。高纯净度对产品内部质量提出了更加严格的要求，钢轨内部质量主要依靠超声波探伤检测，钢中大尺寸夹杂物是高速轨超声波探伤不合的主要原因。

导致高速轨超声波探伤不合的大型夹杂物类缺陷主要是在炼钢及连铸过程中形成的低熔点、难上浮且易变形的Si-Ca类夹杂。目前国内重轨冶炼技术均是采用低碱度低Al₂O₃渣系，易形成Si-Ca类夹杂；该类夹杂物易变形，重轨钢轧制压缩比大，轧后夹杂物进一步延伸，形成大型夹杂物缺陷，易造成钢轨超声波探伤不合。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种降低高速铁路用钢轨中大型夹杂物形成的冶炼方法，可有效降低现有高速铁路用钢轨在炼钢、连铸等生产过程中大型夹杂物的形成，降低轧制过程中夹杂物的变形能力。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

降低高速铁路用钢轨中大型夹杂物形成的冶炼方法，包括转炉冶炼、LF精炼、RH精炼和连铸工序，其改进之处为：入炉铁水在正常吹炼后，转炉出钢在正常无铝脱氧合金化基础上吨钢加入2-3kg低铝硅钙钡进行钢水强脱氧，保证钢水较低的氧含量以及铝含量，降低夹杂物的形成；出钢完成后加入含Al₂O₃渣洗料4-6kg/t，控制炉渣中Al₂O₃含量在10-15wt%。

上述的降低高速铁路用钢轨中大型夹杂物形成的冶炼方法，所述LF精炼加入石灰、硅灰石和碳化硅进行白渣精炼，控制炉渣碱度2.3-3.0，渣中Al₂O₃含量在10-15wt%，保持白渣时间20min以上，无需进行弱搅拌。

上述的降低高速铁路用钢轨中大型夹杂物形成的冶炼方法，所述RH精炼工序，进行RH真空循环脱气处理，RH真空循环脱气时间≥30min，其中≤100pa的高真空处理时间≥12min，在脱气同时，进一步减少渣中Al₂O₃向钢水中转换，降低钢水中Al含量；处理后静吹10min以上，进一步提高钢水纯净度。

上述的降低高速铁路用钢轨中大型夹杂物形成的冶炼方法，所述连铸工序钢水过热度采用高过热度，区别于传统理论过热度15-30℃，控制在20-45℃,恒拉速0.65m/min稳态浇铸，有利于钢中夹杂物充分上浮，控制夹杂物的聚集长大，降低钢中大型夹杂物的形成，生产出优质的铸坯。

上述的降低高速铁路用钢轨中大型夹杂物形成的冶炼方法，所述渣洗料中各成分质量百分含量为：CaO：40-50%；SiO2：3-5%；Al2O3：25-30%；MgO：3-5%；Al：4-8%；其他杂质＜5%。

上述的降低高速铁路用钢轨中大型夹杂物形成的冶炼方法，所述低铝硅钙钡中各成分的质量百分含量为：Si：40-50%，Ca：10-20%，Ba：15-25%，Al：＜2%，其他杂质＜8%。