CN111647817B - 一种车轮钢用钢坯、其制备方法及其产品 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车轮钢用钢坯，按质量百分比计，所述钢坯包含：C 0.07～0.10％，Mn 0.1～0.8％，Al 0.02‑0.05％，Si≤0.05％，P≤0.02％，S≤0.006％，余量为铁和不可避免的杂质。所述钢坯的制备方法包括如下步骤：将铁水或废钢进行KR脱硫处理，得到脱硫铁水；将所述脱硫铁水进行脱磷转炉冶炼，得到半钢；将所述半钢进行脱碳转炉冶炼，得到脱碳钢水；将所述脱碳钢水进行RH精炼，得到RH精炼钢水；将所述RH精炼钢水进行连铸，得到所述车轮钢用钢坯；其中，所述脱硫铁水包含：S≤0.001％；所述KR脱硫处理的扒渣效率≥98％；所述半钢包含：P≤0.035％；所述脱碳转炉冶炼采用顶底复吹模式。本发明所述制备方法在工艺控制的同时，进行精细化操作，使所得到的车轮钢用钢坯含有的夹杂物水平较低。

Description

一种车轮钢用钢坯、其制备方法及其产品
技术领域
本发明属于炼钢领域，具体涉及一种车轮钢用钢坯、其制备方法及其产品。
背景技术
现有工艺及生产流程制备得到的车轮钢用钢坯的性能虽然满足正常使用要求，但是随着客户对产品质量要求的不断提高，针对车轮钢用钢坯的夹杂物控制要求也越来越高。因此，如何将车轮钢用钢坯的夹杂物稳定控制在一个较低的水平，就需要在工艺控制的同时，进行精细化操作。
中国专利CN101245434A公开了一种车轮钢及其冶炼方法，其采用LF精炼工艺，在LF精炼炉中采用硅铝钡锶钙脱氧剂，采用该工艺生产的车轮钢的B、D类夹杂物超标。中国专利CN1035556050A公开了一种采用LF+RH精炼工艺生产车轮钢的方法，该流程在保证钢水成分合格的情况下，可将98％以上钢坯各类夹杂控制在1.0级及以下，但是该工艺多了一道LF精炼工艺，成本明显偏高。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供一种车轮钢用钢坯、其制备方法及其产品。本发明所述制备方法在工艺控制的同时，进行精细化操作，使所得到的车轮钢用钢坯含有的夹杂物水平较低。本发明所述制备方法中主要采用了脱磷转炉冶炼、脱碳转炉冶炼和RH精炼。本发明所述制备方法得到的所述车轮钢用钢坯中的A类(硫化物类)、B类(氧化铝类)、C类(硅酸盐类)、D类(球状氧化物类)及DS类的夹杂物在1.0级及以下；此外，本发明所述方法在RH精炼结束阶段进行钙处理，将所述钢水中的Ca/S比控制为0.5-1.0，同时控制所述钢水中的S元素的含量；在RH精炼过程保证常压循环脱气的时间为8～12min，保证RH精炼结束至开始浇铸的镇静时间为25～40min，同时严格控制了所述连铸过程中的大包下渣的渣层厚度等参数条件。
用于实现上述目的的技术方案如下：
本发明提供一种车轮钢用钢坯，按质量百分比计，所述钢坯包含：C 0.07～0.10％，Mn 0.1～0.8％，Al 0.02-0.05％，Si≤0.05％，P≤0.02％，S≤0.006％，余量为铁和不可避免的杂质。
在一个实施方案中，本发明所述的车轮钢用钢坯中，按质量百分比计，所述钢坯包含：C 0.10％，Mn 0.5％，Al 0.02％，Si 0.02％，P 0.01％，S 0.001％，余量为铁和不可避免的杂质。
本发明还提供本发明所述的车轮钢用钢坯的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
将铁水或废钢进行KR脱硫处理，得到脱硫铁水；
将所述脱硫铁水进行脱磷转炉冶炼，得到半钢；
将所述半钢进行脱碳转炉冶炼，得到脱碳钢水；
将所述脱碳钢水进行RH精炼，得到RH精炼钢水；
将所述RH精炼钢水进行连铸，得到所述车轮钢用钢坯；
其中，按质量百分比计，所述脱硫铁水包含：S≤0.001％；所述KR脱硫处理的扒渣效率≥98％；
按质量百分比计，所述半钢包含：P≤0.035％；
所述脱碳转炉冶炼采用顶底复吹模式；
其中，按质量百分比计，所述车轮钢用钢坯包含：C 0.07～0.10％，Mn 0.1～0.8％，Al 0.02-0.05％，Si≤0.05％，P≤0.02％，S≤0.006％，余量为铁和不可避免的杂质；
在进一步地优选实施方案中，按质量百分比计，所述车轮钢用钢坯包含：C0.10％，Mn 0.5％，Al 0.02％，Si 0.02％，P 0.01％，S 0.001％，余量为铁和不可避免的杂质。
在一个实施方案中，本发明所述的车轮钢用钢坯的制备方法中，所述脱磷转炉冶炼结束后采用挡渣出钢；其中，渣层厚度≤70mm，所述半钢的目标终渣碱度为2，所述半钢的温度为1300～1400℃，优选1350℃；
在进一步地优选实施方案中，所述脱磷转炉冶炼的时间为30～40min，优选35min；
在进一步地优选实施方案中，按质量百分比计，所述半钢包含：P≤0.035％，S≤0.004％，C≥3.2％。
在一个实施方案中，本发明所述的车轮钢用钢坯的制备方法中，所述顶底复吹模式为顶吹氧气和底吹氩气；按质量百分比计，所述脱碳钢水包含：C0.05～0.07％、P≤0.013％、S≤0.008％；
在进一步地优选实施方案中，所述脱碳钢水的出钢温度为1680～1710℃，优选1690～1700℃。
在一个实施方案中，本发明所述的车轮钢用钢坯的制备方法中，当所述脱碳钢水的氧含量为400～800ppm时，向所述脱碳钢水中添加缓释脱氧剂，其中所述脱碳钢水和所述缓释脱氧剂的质量比为1000:(3～4.8)；当所述脱碳钢水的氧含量为800～1000ppm时，向所述脱碳钢水中添加所述缓释脱氧剂，其中所述脱碳钢水和所述缓释脱氧剂的质量比为1000:(4.8～5.5)；其中，所述缓释脱氧剂为铝铁(商购产品)，其中所述铝铁的主要成分为：Al 40-41％，P≤0.015％，S≤0.01％，其余为Fe和微量杂质元素。
在进一步地优选实施方案中，当所述脱碳钢水的氧含量为600ppm时，向所述脱碳钢水中添加所述缓释脱氧剂，其中所述脱碳钢水和所述缓释脱氧剂的质量比为1000:4；
在进一步地优选实施方案中，当所述脱碳钢水的氧含量为800ppm时，向所述脱碳钢水中添加所述缓释脱氧剂，其中所述脱碳钢水和所述缓释脱氧剂的质量比为1000:4.8；
在进一步地优选实施方案中，所述RH精炼过程中，真空循环脱气的真空度为3～7KPa，真空循环脱气的时间为20～30min，常压循环脱气的时间为8～12min。
在一个实施方案中，本发明所述的车轮钢用钢坯的制备方法中，所述RH精炼包括：将所述脱碳钢水进行钙处理，得到中间钢水；将所述中间钢水进行软吹，得到所述RH精炼钢水；其中，所述RH精炼的进站温度为1610～1619℃，所述RH精炼的时间为50～59min；所述RH精炼结束后，所述RH精炼钢水的温度为1575～1590℃；按质量百分比计，所述RH精炼钢水包含：C 0.08～0.10％、P≤0.015％、S≤0.060％，Si≤0.030％，Al 0.025-0.045％；
在进一步地优选实施方案中，经所述钙处理后，按质量百分比计，所述中间钢水包含：Ca 0.0010～0.0020％；在进一步地优选实施方案中，所述中间钢水中，Ca元素与S元素的质量比为0.5～1.0；
在进一步地优选实施方案中，所述软吹的时间为12～18min，所述软吹后的镇静时间为5～10min。
在一个实施方案中，本发明所述的车轮钢用钢坯的制备方法中，所述连铸的过程中，大包下渣量≤80kg，大包下渣的渣层厚度≤70mm；
所述连铸的过程中，中间包钢水的温度为1540～1550℃，所述中间包钢水的过热度为15～30℃；所述连铸的时间为40～45min；
所述连铸的过程中，采用恒定拉速浇铸，所述恒定拉速浇铸的速度为1.2～1.25m/min；
所述连铸的过程中，连铸结晶器液面波动范围为±3mm。
本发明另外还提供一种本发明所述的车轮钢用钢坯的制备方法制备得到的车轮钢用钢坯。
本发明另外又提供一种采用本发明所述的车轮钢用钢坯制备得到的车轮钢。
进一步而言，本发明所述制备方法中，将铁水或废钢进行KR脱硫处理后进入脱磷转炉冶炼，将得到的半钢进入脱碳转炉冶炼，将处理后的钢水在RH精炼中进行处理，出钢后进行连铸。其包含以下步骤：
KR脱硫处理：将铁水或废钢先进行KR脱硫处理，控制KR脱硫处理的目标值及扒渣效率。其中，按质量百分比计，所述脱硫铁水包含：S≤0.001％；所述KR脱硫处理的扒渣效率≥98％。
脱磷转炉冶炼：KR脱硫铁水可以添加低S废钢，不可添加生铁块、渣钢、冷固球团。所述脱磷转炉冶炼出半钢后，通过炉后测温取样装置进行测温、取样，要求每炉取半钢钢样；其中：出钢采用挡渣出钢，控制渣层厚度≤70mm；所述得到半钢的温度1300～1400℃，并控制脱磷转炉冶炼的时间为30～40min；所述半钢的目标终渣碱度为2。
脱碳转炉冶炼：将所述半钢装入250-300吨的脱碳转炉冶炼，所述脱碳转炉采用顶吹氧气、底吹氩气的顶底复吹工艺冶炼，在吹炼过程全程底吹氩气；按质量百分比计，所述脱碳钢水包含C 0.05～0.07％、P≤0.013％、S≤0.008％时，进行出钢，该出钢温度控制在1680～1710℃。该出钢过程中，根据所述脱碳钢水的氧含量，向所述脱碳钢水中添加缓释脱氧剂。采用中碳锰铁配锰，加料顺序：先加铝铁，后加中碳锰铁，铝铁和中碳锰铁在出钢2/5前加完。其中，当终点氧＜800ppm时(TSO检测终点氧为600ppm时，铝铁加入量为4kg/吨钢)，每增加或减少100ppm氧，则增加或减少铝铁0.5kg/吨钢；当终点氧≥800ppm时(TSO检测终点氧为800ppm时，铝铁加入量为为4.8kg/吨钢)，每增加100ppm氧，则增加铝铁0.3kg/吨钢，最高不超过5.5kg/吨钢。脱碳转炉冶炼出钢在5-8分钟内完成，出钢后向所述脱碳钢水的渣面加180kg缓释脱氧剂，底吹氩气搅拌3-5分钟，底吹氩气的流量以实际效果为准。
RH精炼：按镇静钢轻处理模式控制，RH精炼过程尽量避免吹氧操作。所述RH精炼过程中，精炼温度、成份调整合格后进行钙处理，保证中包钢水中的Ca含量为0.0010-0.0020％，同时控制Ca/S比为0.5-1.0。所述RH精炼过程中的真空循环脱气的真空度为3～7KPa，所述RH精炼过程中的真空循环脱气的时间为20～30min；所述RH精炼过程中的常压循环脱气的时间为8～12min。所述RH精炼结束后的钢水包含：C 0.08～0.10％、P≤0.015％、S≤0.060％，Si≤0.030％，Al 0.025-0.045％。
连铸：连铸过程严格控制大包下渣，保持三路氩气控制在合理范围。中间包过热度控制在15-30℃；浇注过程尽可能采用恒拉速浇注，中间钢水包采用氩气保护浇注。连铸过程采用全保护浇铸，开浇前中间包内吹入保护气体，同时长水口及其垫片完好；确保长水口氩气密封效果。
本发明所述的车轮钢用钢坯的制备方法的有益效果：本发明所述制备方法在工艺控制的同时，进行精细化操作，使所得到的车轮钢用钢坯含有的夹杂物水平较低；本发明所述制备方法中的精炼步骤仅采用RH精炼(无需LF精炼步骤)，使得所得到的车轮钢用钢坯中的98％以上的各类夹杂被控制在1.0级及以下；本发明所述制备方法得到的所述车轮钢用钢坯中的A类(硫化物类)、B类(氧化铝类)、C类(硅酸盐类)、D类(球状氧化物类)及DS类的夹杂物在1.0级及以下。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。
下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的原料、试剂材料等，如无特殊说明，均为市售购买产品。
本发明通过以下实施例制备得到本发明所述车轮钢用钢坯，其中的98％以上的各类夹杂被控制在1.0级及以下。
实施例1：
制备本发明所述车轮钢用钢坯：
按质量百分比计，本发明所述车轮钢用钢坯包含：C 0.07％，Mn 0.1％，Al0.02％，Si 0.05％，P 0.02％，S 0.006％，余量为铁和不可避免的杂质。
(1)KR脱硫处理：将铁水或废钢(低S废钢，不使用生铁块、渣钢、冷固球团)进行KR脱硫处理，控制KR脱硫处理的目标值及扒渣率；其中，按质量百分比计，所述脱硫铁水包含：S≤0.001％；所述KR脱硫处理的扒渣效率为100％。
(2)脱磷转炉冶炼：将步骤(1)得到的脱硫钢水进行脱磷转炉冶炼，其中，所述脱磷转炉冶炼结束后采用挡渣出钢，其中，控制渣层厚度≤70mm；脱磷转炉冶炼的时间为30min；脱磷转炉冶炼结束后得到的半钢的温度为1300℃，目标终渣碱度为2；按质量百分比计，脱磷转炉冶炼结束后得到的半钢包含：P≤0.035％，S≤0.004％，C≥3.2％。
(3)脱碳转炉冶炼：将步骤(2)得到的半钢装入250-300吨的脱碳转炉冶炼，所述脱碳转炉采用顶吹氧气、底吹氩气的顶底复吹工艺冶炼，在吹炼过程全程底吹氩气；按质量百分比计，所述脱碳转炉冶炼结束后得到的钢水(脱碳钢水)包含C 0.05～0.07％、P≤0.013％、S≤0.008％时，进行出钢，出钢温度控制在1680℃。出钢过程中，所述脱碳钢水的氧含量为400ppm，向所述脱碳钢水中添加铝铁(商购)，底吹氩气(底吹氩气的流量以实际效果为准)搅拌3-5分钟，其中所述碳钢水和铝铁的质量比为1000:3，在出钢2/5前加完，脱碳转炉冶炼出钢在5-8分钟内完成。
(4)RH精炼：按镇静钢轻处理模式控制，RH精炼过程尽量避免吹氧操作。所述RH精炼的时间为50min，该RH精炼包括：将所述脱碳钢水进行钙处理，得到中间钢水；将所述中间钢水进行软吹，得到所述RH精炼钢水；
其中：
所述RH精炼的进站温度为1610℃；
钙处理后，按质量百分比计，所述中间钢水包含：Ca 0.0010～0.0020％；其中Ca元素与S元素的质量比为0.5；
软吹的时间为12min；软吹后的镇静时间为5min；所述得到的RH精炼钢水的温度为1575℃；
保温为采用无碳保温剂(商购)进行保温；
按质量百分比计，所述得到的RH精炼钢水包含：C 0.08～0.10％、P≤0.015％、S≤0.060％，Si≤0.030％，Al 0.025-0.045％；
RH精炼过程中的真空循环脱气的真空度为3KPa；RH精炼过程中的真空循环脱气的时间为20min；
RH精炼过程中的常压循环脱气的时间为8min；
(5)连铸：连铸过程严格控制大包下渣，大包下渣量为80kg；保持三路氩气控制在合理范围。中间包钢水的温度为1540℃，中间包钢水的过热度为15℃；浇注过程采用恒拉速浇注，拉速为1.2m/min，中间钢水包采用氩气保护浇注。连铸过程采用全保护浇铸，开浇前中间包内吹入保护气体，同时长水口及其垫片完好；确保长水口氩气密封效果；连铸结晶器液面波动范围为±3mm；该连铸处理步骤的时间为40min。
实施例2：
制备本发明所述车轮钢用钢坯：
按质量百分比计，本发明所述车轮钢用钢坯包含：C 0.10％，Mn 0.8％，Al0.05％，Si≤0.04％，P 0.01％，S 0.004％，余量为铁和不可避免的杂质。
(1)KR脱硫处理：将铁水或废钢(低S废钢，不使用生铁块、渣钢、冷固球团)进行KR脱硫处理，控制KR脱硫处理的目标值及扒渣率；其中，按质量百分比计，所述脱硫铁水包含：S≤0.001％；所述KR脱硫处理的扒渣效率120％。
(2)脱磷转炉冶炼：将步骤(1)得到的脱硫钢水进行脱磷转炉冶炼，其中，所述脱磷转炉冶炼结束后采用挡渣出钢，其中，控制渣层厚度≤70mm；脱磷转炉冶炼的时间为40min；脱磷转炉冶炼结束后得到的半钢的温度为1400℃，目标终渣碱度为2；按质量百分比计，脱磷转炉冶炼结束后得到的半钢包含：P≤0.035％，S≤0.004％，C≥3.2％。
(3)脱碳转炉冶炼：将步骤(2)得到的半钢装入250-300吨的脱碳转炉冶炼，所述脱碳转炉采用顶吹氧气、底吹氩气的顶底复吹工艺冶炼，在吹炼过程全程底吹氩气；按质量百分比计，所述脱碳转炉冶炼结束后得到的钢水(脱碳钢水)包含C 0.05～0.07％、P≤0.013％、S≤0.008％时，出钢，出钢温度控制在1710℃。出钢过程中，所述脱碳钢水的氧含量为800ppm，向所述脱碳钢水中添加铝铁，底吹氩气(底吹氩气的流量以实际效果为准)搅拌3-5分钟，其中所述碳钢水和铝铁的质量比为1000:4.8，在出钢2/5前加完，脱碳转炉冶炼出钢在5-8分钟内完成。
(4)RH精炼：按镇静钢轻处理模式控制，RH精炼过程尽量避免吹氧操作。所述RH精炼的时间为59min，该RH精炼包括：将所述脱碳钢水进行钙处理，得到中间钢水；将所述中间钢水进行软吹，得到所述RH精炼钢水；
其中：
所述RH精炼的进站温度为1619℃；
钙处理后，按质量百分比计，所述中间钢水包含：Ca 0.0010～0.0020％；其中Ca元素与S元素的质量比为1.0；
软吹的时间为18min；软吹后的镇静时间为10min；所述得到的RH精炼钢水的温度为1590℃；保温为采用无碳保温剂进行保温：
按质量百分比计，所述得到的RH精炼钢水包含：C 0.08～0.10％、P≤0.015％、S≤0.060％，Si≤0.030％，Al 0.025-0.045％；
RH精炼过程中的真空循环脱气的真空度为7KPa；RH精炼过程中的真空循环脱气的时间为30min；
RH精炼过程中的常压循环脱气的时间为12min。
(5)连铸：连铸过程严格控制大包下渣，大包下渣量为60kg；保持三路氩气控制在合理范围。中间包钢水的温度为1550℃；中间包钢水的过热度为30℃；浇注过程采用恒拉速浇注，拉速为1.25m/min。中间钢水包采用氩气保护浇注。连铸过程采用全保护浇铸，开浇前中间包内吹入保护气体，同时长水口及其垫片完好；确保长水口氩气密封效果；连铸结晶器液面波动范围为±3mm；该连铸处理步骤的时间为45min。
实施例3：
制备本发明所述车轮钢用钢坯：
按质量百分比计，本发明所述车轮钢用钢坯包含：C 0.10％，Mn 0.5％，Al0.02％，Si 0.02％，P 0.01％，S 0.001％，余量为铁和不可避免的杂质。
(1)KR脱硫处理：将铁水或废钢(低S废钢，不使用生铁块、渣钢、冷固球团)进行KR脱硫处理，控制KR脱硫处理的目标值及扒渣率；其中，按质量百分比计，所述脱硫铁水包含：S≤0.001％；所述KR脱硫处理的扒渣效率130％。
(2)脱磷转炉冶炼：将步骤(1)得到的脱硫钢水进行脱磷转炉冶炼，其中，所述脱磷转炉冶炼结束后采用挡渣出钢，其中，控制渣层厚度≤70mm；脱磷转炉冶炼的时间为35min；脱磷转炉冶炼结束后得到的半钢的温度为1350℃，目标终渣碱度为2；按质量百分比计，脱磷转炉冶炼结束后得到的半钢包含：P≤0.035％，S≤0.004％，C≥3.2％。
(3)脱碳转炉冶炼：将步骤(2)得到的半钢装入250-300吨的脱碳转炉冶炼，所述脱碳转炉采用顶吹氧气、底吹氩气的顶底复吹工艺冶炼，在吹炼过程全程底吹氩气；按质量百分比计，所述脱碳转炉冶炼结束后得到的钢水(脱碳钢水)包含C 0.05～0.07％、P≤0.013％、S≤0.008％时，出钢，出钢温度控制在1690℃。出钢过程中，所述脱碳钢水的氧含量为600ppm，向所述脱碳钢水中添加铝铁，底吹氩气(底吹氩气的流量以实际效果为准)搅拌3-5分钟，其中所述碳钢水和铝铁的质量比为1000:4，在出钢2/5前加完，脱碳转炉冶炼出钢在5-8分钟内完成。
(4)RH精炼：按镇静钢轻处理模式控制，RH精炼过程尽量避免吹氧操作。所述RH精炼的时间为53min，该RH精炼包括：将所述脱碳钢水进行钙处理，得到中间钢水；将所述中间钢水进行软吹，得到所述RH精炼钢水；
其中：
所述RH精炼的进站温度为1610℃；
钙处理后，按质量百分比计，所述中间钢水包含：Ca 0.0010～0.0020％；其中Ca元素与S元素的质量比为1.0；
软吹的时间为18min；软吹后的镇静时间为10min；所述得到的RH精炼钢水的温度为1590℃；保温为采用无碳保温剂进行保温：
按质量百分比计，所述得到的RH精炼钢水包含：C 0.08～0.10％、P≤0.015％、S≤0.060％，Si≤0.030％，Al 0.025-0.045％；
RH精炼过程中的真空循环脱气的真空度为3KPa；RH精炼过程中的真空循环脱气的时间为30min；
RH精炼过程中的常压循环脱气的时间为12min。
(5)连铸：连铸过程严格控制大包下渣，大包下渣量为75kg；保持三路氩气控制在合理范围。中间包钢水的温度为1550℃；中间包钢水的过热度为15℃；浇注过程采用恒拉速浇注，拉速为1.2m/min。中间钢水包采用氩气保护浇注。连铸过程采用全保护浇铸，开浇前中间包内吹入保护气体，同时长水口及其垫片完好；确保长水口氩气密封效果；连铸结晶器液面波动范围为±3mm；该连铸处理步骤的时间为40min。
实施例4：
制备本发明所述车轮钢用钢坯：
按质量百分比计，本发明所述车轮钢用钢坯包含：C 0.08％，Mn 0.6％，Al0.03％，Si 0.01％，P 0.01％，S 0.002％，余量为铁和不可避免的杂质。
(1)KR脱硫处理：将铁水或废钢(低S废钢，不使用生铁块、渣钢、冷固球团)进行KR脱硫处理，控制KR脱硫处理的目标值及扒渣率；其中，按质量百分比计，所述脱硫铁水包含：S≤0.001％；所述KR脱硫处理的扒渣效率99％。
(2)脱磷转炉冶炼：将步骤(1)得到的脱硫钢水进行脱磷转炉冶炼，其中，所述脱磷转炉冶炼结束后采用挡渣出钢，其中，控制渣层厚度≤70mm；脱磷转炉冶炼的时间为35min；脱磷转炉冶炼结束后得到的半钢的温度为1350℃，目标终渣碱度为2；按质量百分比计，脱磷转炉冶炼结束后得到的半钢包含：P≤0.035％，S≤0.004％，C≥3.2％。
(3)脱碳转炉冶炼：将步骤(2)得到的半钢装入250-300吨的脱碳转炉冶炼，所述脱碳转炉采用顶吹氧气、底吹氩气的顶底复吹工艺冶炼，在吹炼过程全程底吹氩气；按质量百分比计，所述脱碳转炉冶炼结束后得到的钢水(脱碳钢水)包含C 0.05～0.07％、P≤0.013％、S≤0.008％时，出钢，出钢温度控制在1700℃。出钢过程中，所述脱碳钢水的氧含量为1000ppm，向所述脱碳钢水中添加铝铁，底吹氩气(底吹氩气的流量以实际效果为准)搅拌3-5分钟，其中所述碳钢水和铝铁的质量比为1000:5.5，在出钢2/5前加完，脱碳转炉冶炼出钢在5-8分钟内完成。
(4)RH精炼：按镇静钢轻处理模式控制，RH精炼过程尽量避免吹氧操作。所述RH精炼的时间为50min，该RH精炼包括：将所述脱碳钢水进行钙处理，得到中间钢水；将所述中间钢水进行软吹，得到所述RH精炼钢水；
其中：
所述RH精炼的进站温度为1610℃；
钙处理后，按质量百分比计，所述中间钢水包含：Ca 0.0010～0.0020％；其中Ca元素与S元素的质量比为1.0；
软吹的时间为18min；软吹后的镇静时间为10min；所述得到的RH精炼钢水的温度为1590℃；保温为采用无碳保温剂进行保温：
按质量百分比计，所述得到的RH精炼钢水包含：C 0.08～0.10％、P≤0.015％、S≤0.060％，Si≤0.030％，Al 0.025-0.045％；
RH精炼过程中的真空循环脱气的真空度为3KPa；RH精炼过程中的真空循环脱气的时间为30min；
RH精炼过程中的常压循环脱气的时间为12min。
(5)连铸：连铸过程严格控制大包下渣，大包下渣量为70kg；保持三路氩气控制在合理范围。中间包钢水的温度为1550℃；中间包钢水的过热度为30℃；浇注过程采用恒拉速浇注，拉速为1.25m/min；中间钢水包采用氩气保护浇注。连铸过程采用全保护浇铸，开浇前中间包内吹入保护气体，同时长水口及其垫片完好；确保长水口氩气密封效果；连铸结晶器液面波动范围为±3mm；该连铸处理步骤的时间为44min。
以上实施例1至4中制备得到的车轮钢用钢坯，按质量百分比计，所述钢坯包含：C0.07～0.10％，Mn 0.80～0.1％，余量为铁和不可避免的杂质。
表1：本发明实施例1至4中制备得到的所述车轮钢用钢坯中的夹杂物分级结果：
Figure BDA0002531231540000121
从表1可以看出，本发明所述制备方法所得到的车轮钢用钢坯中的98％以上的各类夹杂被控制在1.0级及以下；具体而言，本发明所述制备方法得到的所述车轮钢用钢坯中的A类(硫化物类)、B类(氧化铝类)、C类(硅酸盐类)、D类(球状氧化物类)及DS类的夹杂物在1.0级及以下。而采用LF精炼工艺生产的该品种钢卷中钢卷中的A类(硫化物类)、B类(氧化铝类)、C类(硅酸盐类)、D类(球状氧化物类)及DS类的夹杂物在1.0级及以下的比例为80％左右。
总之，以上对本发明具体实施方式的描述并不限制本发明，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变或变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求的范围。

Claims (8)

1.一种车轮钢用钢坯的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
将铁水或废钢进行KR脱硫处理，得到脱硫铁水；
将所述脱硫铁水进行脱磷转炉冶炼，得到半钢；
将所述半钢进行脱碳转炉冶炼，得到脱碳钢水；
将所述脱碳钢水进行RH精炼，得到RH精炼钢水；
将所述RH精炼钢水进行连铸，得到所述车轮钢用钢坯；
其中，按质量百分比计，所述钢坯包含C ：0.07~0.10%，Mn ：0.1~0.8%，Al ：0.02-0.05%，Si≤ 0.05%，P ≤ 0.02%，S ≤ 0.006%，余量为铁和不可避免的杂质，所述脱硫铁水包含：S ≤ 0.001%，所述半钢包含：P ≤ 0.035%，S ≤ 0.004%，C ≥3.2%；所述KR脱硫处理的扒渣效率≥ 98%；
所述脱磷转炉冶炼结束后采用挡渣出钢；渣层厚度≤ 70 mm，所述半钢的目标终渣碱度为2，所述半钢的温度为1300~1400℃；
所述RH精炼包括：将所述脱碳钢水进行钙处理，得到中间钢水；将所述中间钢水进行软吹，得到所述RH精炼钢水；经所述钙处理后，按质量百分比计，所述中间钢水包含：Ca0.0010~0.0020%，Ca元素与S元素的质量比为0.5~1.0，所述RH精炼过程中，真空循环脱气的真空度为3~7 KPa，真空循环脱气的时间为20~30 min，常压循环脱气的时间为8~12 min，所述软吹的时间为12~18 min，所述软吹后的镇静时间为5~10 min；
所述脱碳转炉冶炼采用顶底复吹模式；
所述连铸的过程中，中间包钢水的温度为1540~1550℃，所述中间包钢水的过热度为15~30℃；所述连铸的时间为40~45 min，采用恒定拉速浇铸，所述恒定拉速浇铸的速度为1.2~1.25 m/min。
2.根据权利要求1所述的车轮钢用钢坯的制备方法，其特征在于，
所述脱磷转炉冶炼的时间为30~40 min。
3.根据权利要求1所述的车轮钢用钢坯的制备方法，其特征在于，所述顶底复吹模式为顶吹氧气和底吹氩气；按质量百分比计，所述脱碳钢水包含：C 0.05~0.07%、P ≤ 0.013%、S≤ 0.008%；
所述脱碳钢水的出钢温度为1680~1710℃。
4.根据权利要求1所述的车轮钢用钢坯的制备方法，其特征在于，当所述脱碳钢水的氧含量为400~800 ppm时，向所述脱碳钢水中添加缓释脱氧剂，其中所述脱碳钢水和所述缓释脱氧剂的质量比为1000:（3~4.8）；或者，当所述脱碳钢水的氧含量为800~1000 ppm时，向所述脱碳钢水中添加所述缓释脱氧剂，其中所述脱碳钢水和所述缓释脱氧剂的质量比为1000:（4.8~5.5）；其中，所述缓释脱氧剂为铝铁。
5.根据权利要求4所述的车轮钢用钢坯的制备方法，其特征在于，当所述脱碳钢水的氧含量为600 ppm时，向所述脱碳钢水中添加所述缓释脱氧剂，其中所述脱碳钢水和所述缓释脱氧剂的质量比为1000:4。
6.根据权利要求4所述的车轮钢用钢坯的制备方法，其特征在于，当所述脱碳钢水的氧含量为800 ppm时，向所述脱碳钢水中添加所述缓释脱氧剂，其中所述脱碳钢水和所述缓释脱氧剂的质量比为1000:4.8。
7.根据权利要求1或2所述的车轮钢用钢坯的制备方法，其特征在于，所述RH精炼的进站温度为1610~1619℃，所述RH精炼的时间为50~59 min；所述RH精炼结束后，所述RH精炼钢水的温度为1575~1590℃；按质量百分比计，所述RH精炼钢水包含：C 0.08~0.10%、P ≤0.015%、S ≤ 0.060%，Si ≤ 0.030%，Al 0.025-0.045%。
8.根据权利要求1所述的车轮钢用钢坯的制备方法，其特征在于，所述连铸的过程中，大包下渣量≤ 80 kg，大包下渣的渣层厚度≤ 70 mm；
连铸结晶器液面波动范围为± 3mm。
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