一种铁路转向架用钢夹杂物的控制方法技术

本发明专利技术公开了一种铁路转向架用钢夹杂物的控制方法，该方法通过铁水预处理，有效降低铁水中炉渣的含量及较低的硫含量，保证了转炉的热量来源，减轻了转炉冶炼压力；通过转炉冶炼有效降低了钢水原始氧含量，钢水到达钢包后生成的氧化物夹杂得到了大幅度减少，降低了冶炼工序钢水内生夹杂数量；通过精炼处理方式，对夹杂物进行了变性，生成了以CaO‑CaS为主的固态夹杂；连铸采用了高过热度及弱冷却方式，保证了钢水在浇铸过程中在大包、中包、洁净器及凝固末端有效上浮吸附，极少量的夹杂物在聚集在铸坯心部，有效提升了钢水纯净度，提高了产品的抗疲劳特性。

【技术实现步骤摘要】
一种铁路转向架用钢夹杂物的控制方法
本专利技术设计一种铁路转向架用钢，具体涉及一种铁路转向架用钢夹杂物的控制方法。
技术介绍
近些年国家大力发展轨道交通建设，我国轨道交通行业快速发展。高铁作为国家的重要名片，年投资约8000亿元，年用钢需求量递增至4000万吨，其中钢板用量约130-180万吨，铁路用钢市场前景十分广阔。随着铁路车辆车速的提高以及装备的升级换代，对转向架用钢板也提出了更高的质量要求：对疲劳寿命、夹杂物、焊接性能、折弯性能、带状组织控制、晶粒度、耐候性能等均有严格要求。目前高铁转向架用钢全部依靠从国外进口，国内几个主要的主机厂，包括长春客车、青岛四方、浦镇车辆、株洲车辆等，由于其引进国外的技术不同，采用的转向架牌号也不同，包括日标的SM490、欧标的S355J2W、P355NL2以及16MnDR等，因此成分和全流程工艺设计优化难度较大。而自主研发的替代产品常常因夹杂物控制不好导致性能不达标，不能稳定的替代进口的产品。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术的缺陷，本专利技术提供一种铁路转向架用钢夹杂物的控制方法，该方法能够有效降低钢种夹杂物含量，保证钢的纯净度。技术方案：本专利技术所述的一种铁路转向架用钢夹杂物的控制方法，包括如下步骤：(1)铁水预处理采用KR法进行脱硫，控制转炉入炉铁水硫含量在0.002％以下；(2)对预处理后的铁水进行转炉冶炼，采用顶底复吹模式，冶炼终点温度控制在1610～1650℃，碳控制在0.05～0.07％，终点氧含量控制在300ppm～600ppm；(3)钢水到达LF炉进行升温作业，三分钟起渣埋弧操作，确保微正压，测温取样后进行脱氧合金化操作；(4)钢水到达RH工位后，进行真空处理，真空度不大于3MPar条件下真空保持时间20～30min，真空处理结束后按照吨钢0.3～0.35Kg的量喂入纯钙线，钙处理结束静搅，静搅时间20min以上；(5)精炼后的钢水进行连铸浇铸，浇铸过热度控制20～30度，采用弱冷模式的二次冷却，并控制动态轻压下在水平段压下；(6)坯料出连铸机后进行堆冷48小时，表面检测合格后进行轧制作业。其中，出连铸机的连铸坯由以下质量百分比的成分组成：C：0.060～0.100％，Si：0.20～0.40％，Mn：1.10～1.30％，P：≤0.015％，S：≤0.0020％，Ni：0.18～0.28％，Cr：0.45～0.55％，Cu：0.28～0.35％，Al：0.015～0.060％，Nb：0.020～0.030％，Mo：≤0.10％，V：0.030～0.050％，Zr：≤0.15％，Ti：0.006～0.015％，Ca：0.0010～0.0030％，余量的Fe及杂质。有益效果：该方法通过对轧制之前的工序进行优化设计，大幅降低了钢种的夹杂物含量，保证了钢的纯净度，大幅提高国产铁路转向架用钢的质量稳定性。具体的，从以下几方面分析其技术效果的成因：(1)通过铁水预处理，有效降低铁水中炉渣的含量并保障了较低的硫含量，保证了转炉的热量来源，减轻了转炉冶炼压力；(2)通过转炉冶炼对出钢碳含量的控制，有效降低了钢水原始氧含量，同时，转炉设计的出钢温度尽可能的低，有效降低了钢水中气体的溶解度；这种方式有效减少了转炉出钢后钢包内钢水中的Al2O3含量，即钢水到达钢包后生成的氧化物夹杂得到了大幅度减少，从而减少了冶炼工序钢水内生夹杂数量；(3)精炼通过前期升温，及时化渣，达到了白渣冶炼，微正压的方法，通过炉渣保护了钢水的二次污染；同时LF处理后的钢水，形成了钙铝酸盐类型的液态夹杂物，这种夹杂物在RH真空处理后，钢水内氧含量得到大幅度降低，通过钙处理将液态夹杂物中的氧去除，降低钢水中总氧量的同时，对夹杂物进行了变性，将液态夹杂物转变为在钢水中容易上浮的以CaO-CaS为主的固态夹杂；(4)在连铸浇铸过程中，通过20～30度的高过热，保证夹杂物在钢包、中包、结晶器及凝固末端有效上浮吸附；采用弱冷却方式，提高铸机内的冶金长度，保证夹杂物均匀的被凝固铸坯捕捉，减少铸坯心部薄弱处夹杂大量积聚，有效提升了钢水纯净度，从而影响产品的性能。具体实施方式实施例1：成分按照如下要求控制：C：0.060wt.％，Si：0.30wt.％，Mn：1.10wt.％，P：0.012wt.％，S：0.0015wt.％，Ni：0.22wt.％，Cr：0.49wt.％，Cu：0.33wt.％，Al：0.017wt.％，Nb：0.023wt.％，Mo：0.006wt.％，V：0.038wt.％，Zr：0.13wt.％，Ti：0.006wt.％，Ca：0.0010wt.％，余量为Fe和杂质。并按照以下步骤制备：1、铁水预处理采用KR法进行脱硫，确保入炉铁水硫含量不大于0.002％；2、对预处理后的铁水进行转炉冶炼，采用顶底复吹模式，冶炼终点温度控制在1610℃，碳控制在0.05％，终点氧含量控制在300ppm；3、钢水到达LF炉进行升温作业，三分钟起渣埋弧操作，确保微正压，测温取样后进行脱氧合金化操作；4、钢水到达RH工位后，进行真空处理，真空度不大于3MPar条件下真空保持时间20，真空处理结束后按吨钢0.3kg喂入纯钙线，钙处理结束静搅，静搅时间20min；5、精炼后的钢水进行连铸浇铸，浇铸过热度控制20度，采用弱冷模式的二次冷却，并控制动态轻压下在水平段压下；6、坯料出连铸机后进行堆冷48小时，表面检测合格后进行轧制作业。实施例2：成分按照如下要求控制：C：0.062wt.％，Si：0.40wt.％，Mn：1.30wt.％，P：0.015wt.％，S：0.0015wt.％，Ni：0.26wt.％，Cr：0.55wt.％，Cu：0.32wt.％，Al：0.060wt.％，Nb：0.030wt.％，Mo：0.005wt.％，V：0.030wt.％，Zr：0.005wt.％，Ti：0.010wt.％，Ca：0.0020wt.％，余量为Fe和杂质。并按照以下步骤制备：1、铁水预处理采用KR法进行脱硫，确保入炉铁水硫含量不大于0.0015％；2、对预处理后的铁水进行转炉冶炼，采用顶底复吹模式，冶炼终点温度控制在1610～1620℃，碳控制在0.06％，终点氧含量控制在400ppm；3、钢水到达LF炉进行升温作业，三分钟起渣埋弧操作，确保微正压，测温取样后进行脱氧合金化操作；4、钢水到达RH工位后，进行真空处理，真空度不大于3MPar条件下真空保持时间25min，真空处理结束后按吨钢0.35kg喂入纯钙线，钙处理结束静搅，静搅时间25min；5、精炼后的钢水进行连铸浇铸，浇铸过热度控制30度，采用弱冷模式的二次冷却，并控制动态轻压下在水平段压下；6、坯料出连铸机后进行堆冷48小时，表面检测合格后进行轧制作业。实施例3：成分按照如下要求控制：C：0.100本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁路转向架用钢夹杂物的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)铁水预处理采用KR法进行脱硫，控制转炉入炉铁水硫含量在0.002％以下；/n(2)对预处理后的铁水进行转炉冶炼，采用顶底复吹模式，冶炼终点温度控制在1610～1650℃，碳控制在0.05～0.07％，终点氧含量控制在300ppm～600ppm；/n(3)钢水到达LF炉进行升温作业，三分钟起渣埋弧操作，确保微正压，测温取样后进行脱氧合金化操作；/n(4)钢水到达RH工位后，进行真空处理，真空度不大于3MPar条件下真空保持时间20～30min，真空处理结束后按照吨钢0.3～0.35Kg的量喂入纯钙线，钙处理结束静搅，静搅时间20min以上；/n(5)精炼后的钢水进行连铸浇铸，浇铸过热度控制20～30度，采用弱冷模式的二次冷却，并控制动态轻压下在水平段压下；/n(6)坯料出连铸机后进行堆冷48小时，表面检测合格后进行轧制作业。/n

【技术特征摘要】
1.一种铁路转向架用钢夹杂物的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)铁水预处理采用KR法进行脱硫，控制转炉入炉铁水硫含量在0.002％以下；
(2)对预处理后的铁水进行转炉冶炼，采用顶底复吹模式，冶炼终点温度控制在1610～1650℃，碳控制在0.05～0.07％，终点氧含量控制在300ppm～600ppm；
(3)钢水到达LF炉进行升温作业，三分钟起渣埋弧操作，确保微正压，测温取样后进行脱氧合金化操作；
(4)钢水到达RH工位后，进行真空处理，真空度不大于3MPar条件下真空保持时间20～30min，真空处理结束后按照吨钢0.3～0.35Kg的量喂入纯钙线，钙处理结束静搅，静搅时间20min以上；
(5)精炼后的钢水进行连铸浇铸，浇铸过热度控制20～30度，采用弱冷模式的二次冷却，并控制动态轻压下在水平段压下；
(6)坯料出连铸机后进行堆冷48小时，表面检测合格后进行轧制作业。


2.根据权利要求1所述的铁路转向架用钢夹杂物的控制方法，其特征在于，所述步骤(1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：方磊，翟冬雨，陈萌，张媛钰，陈飞，
申请(专利权)人：南京钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32