[发明专利]用于钢轨生产的含镁包芯线、钢轨及其生产方法

说明书

本发明公开了一种用于钢轨生产的含镁包芯线、钢轨及其生产方法，含镁包芯线包括外皮和包裹在外皮内的芯粉，所述芯粉为均匀混合的Mg、Si、Fe₃O₄及Fe，所述外皮为无铝低碳钢带。生产方法包括转炉工序、LF工序、RH精炼工序和连铸工序，其中，所述RH精炼工序中，向钢包内喂入含镁包芯线，其中，所述含镁包芯线的加入量为2‑6m/吨钢。本发明通过含镁包芯线的使用，可以在钢中生成大量弥散分布的微小夹杂物，即在重轨钢中形成大量弥散分布的MgO质点，作为形核核心，抑制MnS及其他类夹杂物的长大，降低大颗粒夹杂物出现的情况，从而细化钢中夹杂物评级，采用本申请得到的钢轨，夹杂物评级中，A类≤1.5级，其他各类≤1.0级。

技术领域

本发明涉及钢轨生产技术领域，尤其涉及一种用于钢轨生产的含镁包芯线、钢轨及其生产方法。

背景技术

钢轨是铁路的重要组成部件之一，在铁路运输过程中与车轮接触，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和很强的横向摩擦力。现代铁路运输正以迅猛的速度发展，特别是我国铁路运输不断趋向高速化、重载化，对钢轨质量提出了更加严格的要求。钢轨在与车轮接触的时候，承受着机车回环往复且多变的载荷，其纯净度对于钢轨疲劳寿命有着重要影响。由于硅酸盐夹杂具有低熔点的特点，其在冶炼过程中难以上浮去除，因此容易在铸坯凝固过程聚集长大，在钢轨轧制过程被延展拉长，割裂钢的基体，影响钢材的使用寿命。

由于非金属夹杂物对钢材基体组织连续性的阻碍作用，使得钢材在轧制加工、热处理以及使用过程中与夹杂物发生分离，导致孔洞、缝隙等缺陷产生，对钢材力学性能、抗腐蚀性等指标产生消极影响。特别地，对于钢轨的生产，其大变形量轧制、复杂的热处理工艺、特殊的受力条件及气候环境等一系列影响因素，更为直接地对服务寿命产生了不良影响。而针对重轨钢中非金属夹杂物的控制，一直是冶金工作者研究的对象。

基于此，现有技术仍然有待改进。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提出一种用于钢轨生产的含镁包芯线、钢轨及其生产方法，以解决现有技术的钢轨生产中的夹杂物控制的技术问题。

一方面，本发明实施例所公开的一种用于钢轨生产的含镁包芯线，其包括外皮和包裹在外皮内的芯粉，所述芯粉为均匀混合的Mg、Si、Fe₃O₄及Fe，所述外皮为无铝低碳钢带。

进一步地，所述无铝低碳钢带的厚度为1-2mm；所述含镁包芯线的直径为10-15mm。

进一步地，以重量百分含量计，所述芯粉由以下组分组成：

Mg：5％-20％，Si：25％-35％，Fe₃O₄:5％-15％，余量为Fe及不可避免的杂质。

进一步地，所述芯粉的颗粒粒径为1-3mm；

和/或，所述芯粉的重量为120-200g/m，所述外皮重量为200-300g/m。

另一方面，本发明实施例还公开了一种钢轨的生产方法，依次包括：转炉工序、LF工序、RH精炼工序和连铸工序，其中，所述RH精炼工序中，向钢包内喂入上述的含镁包芯线，其中，所述含镁包芯线的加入量为 2-6m/吨钢。

进一步地，所述RH精炼工序中：

保证真空度≤3mbar时间≥10min，再向钢包内喂入所述含镁包芯线，加入量为2-6m/吨钢，喂入完成后向钢包内吹氩气5-8min。

进一步地，所述转炉工序的出钢过程中，进行硅钙钡合金脱氧，加入量为2-4kg/t钢，活性石灰加入量2-4kg/t钢；

和/或，