[发明专利]一种含镁包芯线及其应用方法

说明书

本发明提供了一种含镁包芯线及其应用方法，含镁包芯线由外皮和芯粉组成。外皮为由无铝低碳钢制成，芯粉为均匀混合的粒径为1‑3mm的颗粒，以重量计的组分配比为Mg：5％‑20％，Si：25％‑35％，Fe3O4：5％‑15％,余量为Fe及不可避免的杂质。含镁包芯线在生产重轨钢的应用工艺流程为：转炉工序—LF精炼工序—RH精炼工序—连铸工序，其中，在RH精炼工序后期向钢包内喂入含镁包芯线，每吨钢喂入含镁包芯线的长度为2‑6m，喂线后向钢包内低流量吹氩气5‑8min。含镁包芯线可以在钢中产生大量弥散分布的MgO质点，该质点可作为MnS和其它夹杂物的形核核心，细化钢中夹杂物，降低大颗粒夹杂物的出现，从而获得性能更为优良的钢材。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种含镁包芯线及其在重轨钢生产过程中的应用方法。

背景技术

钢轨是铁路的重要组成部件之一，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。因此，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。

由于非金属夹杂具有低熔点的特点，传统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，阻碍钢材基体组织连续性，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，在钢轨的生产过程中，需要经受大变形量轧制、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，这些因素都更为直接地对产品寿命产生了不良影响。

基于此，现有技术仍存在重轨钢冶炼过程中对夹杂物的控制的需求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提出一种含镁包芯线及其应用方法。

本发明实施例提出了一种含镁包芯线，包含：

外皮，所述外皮由无铝低碳钢制成；以及

芯粉，所述芯粉由所述外皮包覆；

所述芯粉为均匀混合的粒径为1-3mm的颗粒，以重量计的组分配比为：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，所述含镁包芯线截面直径为10-15mm，所述含镁包芯线的所述外皮的厚度为1-2mm，所述包芯线的所述芯粉截面直径为6-13mm。

本发明实施例还提出了一种含镁包芯线的应用方法，其特征在于，在制造重轨钢的过程中，向钢包内喂入含镁包芯线，所述应用方法的工艺流程包括：转炉工序、LF精炼工序、RH精炼工序以及连铸工序。

进一步地，在所述转炉工序的出钢过程中，加入硅钙钡合金及活性石灰，所述硅钙钡合金的加入量为2-4kg/t，所述活性石灰的加入量为2-4kg/t。

进一步地，在所述LF精炼工序中，向钢包内加入活性石灰3-5kg/t、调渣剂2-4kg/t以及铝灰1-3kg/t，从而使LF精炼工序的出站钢包渣碱度为2-4，Al₂O₃含量为10％-15％。

进一步地，所述调渣剂包含以下以重量计的组分配比：SiO₂ 40％-50％，CaO：40％-50％，余量为杂质；所述铝灰包含以下组分：Al₂O₃≥75％，CaO:5％-10％，SiO₂:5％-10％，余量为杂质。

进一步地，所述RH精炼工序中，将所述钢包的内部真空度调节为小于等于3mbar，保持时间≥10min，随后再向所述钢包内喂入所述含镁包芯线，喂入所述含镁包芯线后向钢包内低流量吹氩气5-8min。