[发明专利]一种高原铁路用耐蚀耐低温钢轨冶炼生产方法

说明书

本发明公开了一种高原铁路用耐蚀耐低温钢轨冶炼生产方法，包括：第一阶段冶炼，铁水P≤120ppm，转炉兑铁，冶炼时间35～50min，终点出钢C≥0.15％，P含量110～130ppm；第二阶段冶炼，LF精炼40～65min，加入矾铁、高碳铬铁、和金属铜，采用硅钙钡无铝脱氧剂进行脱氧，VD深真空时间≥15min，真空度≤6kpa，VD后温度1500‑1550℃；保证软吹时间，钢破真空后，钢水静止3‑4min；第三阶段连铸，开浇过热度≤25℃，连铸速度0.60～0.64m/min。本发明得出冶炼出高纯净度、耐蚀耐低温钢轨冶炼生产工艺，使得热处理后的材料具有低的夹杂物。

技术领域

本发明涉及钢轨冶炼领域，尤其涉及一种高原铁路用耐蚀耐低温钢轨冶炼生产方法。

背景技术

我国西北铁路海拔高，尤其青藏铁路平均海拔在4000米以上，冬季寒冷和漫长，对于高碳钢轨钢来说，除了满足基本强度和硬度外，还需要具有优异的低温性能。随着川藏铁路的建设规划，未来高海拔铁路用钢轨还面临长隧道腐蚀等问题。目前我国铁路重点关注强度和硬度，低温、腐蚀等特殊环境下钢轨材料还未工业大量生产和应用。针对未来国家高原低温长隧道环境，合理设计钢轨材料，降低碳含量提高材料韧性和可焊接性。加入耐蚀等微量合金，提高材料耐蚀性；采用工业热处理工艺，同时提高钢轨强韧性，满足服役要求的硬度性能。同时生产严格控制S、P和气体夹杂，提高钢的纯净度，对材料的韧性、断裂强度、疲劳等服役指标具有重要意义。但，如何保证加稀土材料冶炼后具备优异的铸坯质量是关键技术之一，所以，合理设计冶炼生产工艺，对开发出具有耐磨、低温韧性优异的钢轨具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种高原铁路用耐蚀耐低温钢轨冶炼生产方法，对工业耐蚀耐低温钢轨冶炼进行转炉、LF精炼、VD真空处理进行研究。得出冶炼出高纯净度、耐蚀耐低温钢轨冶炼生产工艺，使得热处理后的材料具有低的夹杂物、高的强韧性钢轨，组织为标准要求的珠光体组织。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明一种高原铁路用耐蚀耐低温钢轨冶炼生产方法，包括：

控制铁水中P、S含量，P含量≤120ppm；提高转炉出钢C含量，出钢C≥0.15％，控制冶炼渣碱度，重渣碱度按照2.3-2.7控制，转炉终点P＜0.010％，精炼无铝脱氧工艺冶炼；根据转炉钢水成分及温度进行脱硫，成分微调及升温操作。VD深真空时间≥15min。保证软吹时间，连铸开浇过热度≤25℃，恒拉速连铸；其中：

第一阶段冶炼，铁水P≤120ppm，转炉兑铁，冶炼时间35～50min，终点出钢C≥0.15％，P含量110～130ppm；第二阶段冶炼，LF精炼40～65min，加入矾铁、高碳铬铁、和金属铜，采用硅钙钡无铝脱氧剂进行脱氧，VD深真空时间≥15min，真空度≤6kpa，VD后温度1500-1550℃；保证软吹时间，钢破真空后，钢水静止3-4min；第三阶段连铸，开浇过热度≤25℃，连铸速度0.60～0.64m/min。

进一步的，重渣碱度按照2.5控制。

进一步的，LF精炼60～65min。

进一步的，LF精炼62min，VD深真空时间18min，VD后温度1516℃。

进一步的，LF精炼63min，VD深真空时间18min，VD后温度1518℃。

进一步的，LF精炼61min，VD深真空时间15min，VD后温度1537℃。

其中冶炼采用的钢轨材料其质量百分的化学成分：C 0.50～0.68；Si 0.30～0.65；Mn0.55～1.05；P≤0.025；S≤0.025；Cr0.10～0.45；Cu0.15～0.40；V0.02～0.08；其余为Fe，质量分数共计为100％。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果：