【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钢铁冶炼，具体是一种钝化镁球及其在降低重轨钢硫化物夹杂评级方法中的应用。
技术介绍
1、重轨钢是高速铁路的主要承重构件，随着高速铁路运营里程的稳步增长，对重轨钢的需求量也维持在一个较高的水平，这对钢的洁净度、强度、韧性、抗疲劳性能等也都提出了更高的要求。
2、研究表明，大尺寸长条状的mns夹杂物是锈蚀产生的主要原因，并且mns属于塑性夹杂物，在轧制过程中容易产生形变成为长条状的mns夹杂物，此类长条状的mns是造成a类夹杂物评级结果提高甚至超标的主要原因，也是导致超声探伤不合的主要原因之一。因此mns夹杂物的形态与尺寸的控制就显得尤为重要。
3、目前国内对重轨钢mns夹杂物的控制多见于控制s含量，通常将钢中的s含量控制在≤0.005％甚至更低以满足mns夹杂物的评级要求，这不仅对转炉入炉的铁水s含量要求严格，lf精炼脱硫的负担也较大，并且mns夹杂物评级结果高的情况也时有发生。为此，有学者进行了大量研究，如专利公开号为cn113999951a，公开了一种用于钢轨生产的含镁包芯线，通过在rh过程喂入含镁包芯线，采用镁处理工艺形成mgo粒子作为mns的形核核心以降低mns夹杂物的尺寸，但是喂线过程存在镁收得率低且不稳定、钢液面剧烈翻腾、产生烟尘污染环境等缺点；如专利公开号为cn115029509a，公开了一种重轨超低硫控制方法，通过提高硅钙钡合金中钙含量，在不改变重轨生产流程、时序和渣料消耗的同时，使得重轨钢s含量降低至0.005％以下，但是未考虑对b类、c类、d类夹杂物的影响。
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技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种钝化镁球并将其用在降低重轨钢硫化物夹杂评级方法中，以降低重轨钢mns夹杂物，并提高镁的收得率。
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种钝化镁球，所述钝化镁球由内至外依次为核心层、增重层和耐火层，层层包裹；所述核心层为2～5mm的球状金属颗粒，所述金属颗粒各组分的质量百分比含量为，镁：24.0％～28.0％，硅：26.0％～30.0％，粘土：5.0％～10.0％，余量为铁和不可避免的杂质。
4、上述技术方案中，进一步地，所述增重层厚度为5～8mm，所述增重层各组分的质量百分比含量为，铁：85.0％～90.0％，粘土：5.0％～10.0％，余量为不可避免的杂质；所述耐火层厚度为3～5mm，所述耐火层各组分的质量百分比含量为，氧化镁：45.0％～55.0％，氧化钙：25.0％～35.0％，粘土或树脂：5.0％～10.0％，余量为不可避免的杂质。
5、本专利技术还提供了前述钝化镁球在降低重轨钢硫化物夹杂评级方法中的应用。
6、上述技术方案中，进一步地，所述降低重轨钢硫化物夹杂评级的方法，包括转炉冶炼工序、lf精炼工序、rh真空精炼工序、连铸工序，其特征在于，所述rh真空精炼工序中加入钝化镁球。
7、上述技术方案中，进一步地，所述转炉冶炼工序中，在转炉出钢过程加入硅铁进行钢水脱氧，硅铁加入量为8.0～10.0kg/t钢，脱氧后钢中氧含量控制为0.0015％～0.0025％，钢中s含量控制为0.005％～0.012％，同时加入活性石灰，活性石灰加入量为2.5～3.5kg/t钢。
8、上述技术方案中，进一步地，所述lf精炼工序中，向钢包内加入活性石灰4.0～6.0kg/t钢、调渣剂3.0～5.0kg/t钢，lf出站炉渣碱度控制在2.0～4.0，al2o3含量控制在5.0％～10.0％，mgo含量控制在3.0％～8.0％，钢中氧含量控制为0.0015％～0.0018％，钢中s含量控制为0.004％～0.010％。
9、上述技术方案中，进一步地，所述调渣剂的成分以质量分数计，cao质量占比为45％～50％、sio2质量占比为45％～50％，余量为杂质。
10、上述技术方案中，进一步地，所述rh真空精炼工序中，rh真空处理开始3min内将真空度控制到3mbar以内，再保持真空度＜3mbar循环处理12～15min，此时控制真空度为50～100mbar，加入钝化镁球，加入量为0.3～0.5kg/t钢，结束后将真空度控制到3mbar以内，循环处理3～6min，破真空，rh真空出站时钢中氧含量控制为0.0012％～0.0015％。
11、上述技术方案中，进一步地，所述连铸工序中，采用280mm×380mm断面的六机六流大方坯连铸机。
12、与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
13、(1)本专利技术提供了一种钝化镁球并创新性的将其用于rh真空精炼工序中，解决了传统镁合金或者镁包芯线等加入钢液所引起的钢液面剧烈翻腾、产生烟尘污染环境等问题，且镁的收得率达到15％～25％。
14、(2)本专利技术通过工艺的改进，在rh真空精炼工序中，控制一定真空度下加入特殊的钝化镁球，利用rh真空处理过程良好的钢液循环动力学条件促进夹杂物间反应，进而生成mgo和mgs，可以作为mns夹杂物的形核核心，在凝固过程中细化mns夹杂物尺寸，另外mgs的生成可以起到一定的脱硫效果，降低钢中s含量，通过该措施的实施，重轨钢a类夹杂物评级结果≤1.5级，其他各类夹杂物评级结果≤1.0级。
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1.一种钝化镁球，其特征在于，所述钝化镁球由内至外依次为核心层、增重层和耐火层，层层包裹；所述核心层为2～5mm的球状金属颗粒，所述金属颗粒各组分的质量百分比含量为，镁：24.0％～28.0％，硅：26.0％～30.0％，粘土：5.0％～10.0％，余量为铁和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的钝化镁球，其特征在于，所述增重层厚度为5～8mm，所述增重层各组分的质量百分比含量为，铁：85.0％～90.0％，粘土：5.0％～10.0％，余量为不可避免的杂质；所述耐火层厚度为3～5mm，所述耐火层各组分的质量百分比含量为，氧化镁：45.0％～55.0％，氧化钙：25.0％～35.0％，粘土或树脂：5.0％～10.0％，余量为不可避免的杂质。
3.权利要求1所述的钝化镁球在降低重轨钢硫化物夹杂评级方法中的应用。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述降低重轨钢硫化物夹杂评级的方法，包括转炉冶炼工序、LF精炼工序、RH真空精炼工序、连铸工序，其特征在于，所述RH真空精炼工序中加入钝化镁球。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征
6.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述LF精炼工序中，向钢包内加入活性石灰4.0～6.0kg/t钢、调渣剂3.0～5.0kg/t钢，LF出站炉渣碱度控制在2.0～4.0，Al2O3含量控制在5.0％～10.0％，MgO含量控制在3.0％～8.0％，钢中氧含量控制为0.0015％～0.0018％，钢中S含量控制为0.004％～0.010％。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述调渣剂的成分以质量分数计，CaO质量占比为45％～50％、SiO2质量占比为45％～50％，余量为杂质。
8.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述RH真空精炼工序中，RH真空处理开始3min内将真空度控制到3mbar以内，再保持真空度＜3mbar循环处理12～15min，此时控制真空度为50～100mbar，加入钝化镁球，加入量为0.3～0.5kg/t钢，结束后将真空度控制到3mbar以内，循环处理3～6min，破真空，RH真空出站时钢中氧含量控制为0.0012％～0.0015％。
9.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述连铸工序中，采用280mm×380mm断面的六机六流大方坯连铸机。
...【技术特征摘要】
1.一种钝化镁球，其特征在于，所述钝化镁球由内至外依次为核心层、增重层和耐火层，层层包裹；所述核心层为2～5mm的球状金属颗粒，所述金属颗粒各组分的质量百分比含量为，镁：24.0％～28.0％，硅：26.0％～30.0％，粘土：5.0％～10.0％，余量为铁和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的钝化镁球，其特征在于，所述增重层厚度为5～8mm，所述增重层各组分的质量百分比含量为，铁：85.0％～90.0％，粘土：5.0％～10.0％，余量为不可避免的杂质；所述耐火层厚度为3～5mm，所述耐火层各组分的质量百分比含量为，氧化镁：45.0％～55.0％，氧化钙：25.0％～35.0％，粘土或树脂：5.0％～10.0％，余量为不可避免的杂质。
3.权利要求1所述的钝化镁球在降低重轨钢硫化物夹杂评级方法中的应用。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述降低重轨钢硫化物夹杂评级的方法，包括转炉冶炼工序、lf精炼工序、rh真空精炼工序、连铸工序，其特征在于，所述rh真空精炼工序中加入钝化镁球。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述转炉冶炼工序中，在转炉出钢过程加入硅铁进行钢水脱氧，硅铁加入量为8.0～10.0kg/t钢，脱氧后钢中氧含量控制为0.0015％～0.0025％，钢中...
【专利技术属性】
技术研发人员：王章印，陈天明，李红光，殷攀，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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