CN117327960A - 一种降低U71Mn钢轨铸坯中Mn偏析的冶炼方法 - Google Patents
一种降低U71Mn钢轨铸坯中Mn偏析的冶炼方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117327960A CN117327960A CN202310910452.2A CN202310910452A CN117327960A CN 117327960 A CN117327960 A CN 117327960A CN 202310910452 A CN202310910452 A CN 202310910452A CN 117327960 A CN117327960 A CN 117327960A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- equal
- less
- casting blank
- u71mn
- segregation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 55
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 37
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 238000005266 casting Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000005204 segregation Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 10
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 claims description 18
- 238000009849 vacuum degassing Methods 0.000 claims description 18
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 claims description 17
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims description 16
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 12
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 8
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 6
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 claims description 5
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 claims description 4
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 4
- 239000010436 fluorite Substances 0.000 claims description 4
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims description 4
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 4
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/04—Making ferrous alloys by melting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/0075—Treating in a ladle furnace, e.g. up-/reheating of molten steel within the ladle
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/0087—Treatment of slags covering the steel bath, e.g. for separating slag from the molten metal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
- C21C7/06—Deoxidising, e.g. killing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
- C21C7/064—Dephosphorising; Desulfurising
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/10—Handling in a vacuum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
本发明公开一种降低U71Mn钢轨铸坯中Mn偏析的冶炼方法，其中提供的冶炼方法通过控制U71Mn钢轨铸坯中化学成分的含量，尤其是Mn的含量，并结合控制冶炼工艺参数来降低获得的铸坯中Mn的偏析。
Description
技术领域
本发明属于冶金材料技术领域，具体涉及一种降低U71Mn钢轨铸坯中Mn偏析的冶炼方法。
背景技术
目前我国高速铁路钢轨主要以U71Mn、U75V为主，其中U71Mn具有高强韧性和抗疲劳性等优点，被广泛应用于我国高速铁路中，然而随着用量的增加，发现U71Mn钢轨易产生铸坯偏析，严重影响到U71Mn钢轨的质量。
发明内容
针对上述问题，本发明一个方面提供一种降低U71Mn钢轨铸坯中Mn偏析的冶炼方法，其中所述U71Mn钢轨铸坯中Mn的偏析指数为0.98～1.02；
所述冶炼方法包括以下工艺：铁水预处理→转炉冶炼→LF精炼→VD真空脱气→连铸；
所述铁水预处理工艺中，控制铁水中的硫含量≤0.010％，磷含量≤0.10％；
所述转炉冶炼工艺中，控制出钢C含量≥0.10％，出钢温度≥1600℃，出钢后加入白灰、硅钙钡和萤石，进行脱氧和对炉渣改质，出钢过程中保证吹氩效果，钢水精炼就位时顶渣没有结坨现象；
所述LF精炼工艺中，根据转炉钢水成分及温度进行脱硫，成分微调及升温操作，要求精炼就位温度≥1610℃；
所述VD真空脱气工艺中，深真空脱气时间不少于16min，真空脱气后软吹不少于25min，软吹过程氩气流量稳定，钢液蠕动并无裸露；
所述连铸工艺中，采用保护浇铸，采用低铝保护渣，二冷段采用弱冷配水，全程恒拉速操作，拉速6.6-7.0m/min，开启铸机电磁搅拌和轻压下，保证连铸坯质量；
其中所述连铸坯的化学成分按质量百分比包括：C 0.69-0.72％；Si 0.45-0.50％；Mn0.90-0.94％；P≤0.015％；S≤0.010％，余量为Fe和不可避免的杂质。
本发明另一方面还提供一种U71Mn钢轨铸坯，其由上述的冶炼方法获得，其中所述U71Mn钢轨铸坯中Mn的偏析指数为0.98～1.02。
基于以上技术方案提供的冶炼方法通过优化控制冶炼工艺参数，并优化控制钢轨铸坯的化学成分及其百分含量，能够获得一种Mn的偏析指数较低的U71Mn钢轨铸坯，进而提升U71Mn钢轨的质量。
附图说明
图1为进行C、Mn、Cr元素偏析检验的钢坯区域。
图2为实施例1获得的钢轨铸坯中C、Mn、Cr元素偏析检验结果。
图3为对比例1获得的钢轨铸坯中Mn元素偏析检验结果。
具体实施方式
本发明旨在提供一种Mn偏析较低的U71Mn钢轨铸坯。
本发明提供的Mn偏析较低的U71Mn钢轨铸坯通过包括以下工艺的冶炼方法实现：铁水预处理→转炉冶炼→LF精炼→VD真空脱气→连铸；其中：
所述冶炼方法包括以下工艺：铁水预处理→转炉冶炼→LF精炼→VD真空脱气→连铸；
所述铁水预处理工艺中，控制铁水中的硫含量≤0.010％，磷含量≤0.10％；
所述转炉冶炼工艺中，控制出钢C含量≥0.10％，出钢温度≥1600℃，出钢后加入白灰、硅钙钡和萤石，进行脱氧和对炉渣改质，出钢过程中保证吹氩效果，钢水精炼就位时顶渣没有结坨现象；
所述LF精炼工艺中，根据转炉钢水成分及温度进行脱硫，成分微调及升温操作，要求精炼就位温度≥1610℃；
所述VD真空脱气工艺中，深真空脱气时间不少于16min，真空脱气后软吹不少于25min，软吹过程氩气流量稳定，钢液蠕动并无裸露；
所述连铸工艺中，采用保护浇铸，采用低铝保护渣，二冷段采用弱冷配水，全程恒拉速操作，拉速6.6-7.0m/min，开启铸机电磁搅拌和轻压下，保证连铸坯质量；
其中所述连铸坯的化学成分按质量百分比包括：C 0.69-0.72％；Si 0.45-0.50％；Mn0.90-0.94％；P≤0.015％；S≤0.010％，余量为Fe和不可避免的杂质。
基于上述冶炼方法获得的U71Mn钢轨铸坯中Mn的偏析指数为0.98～1.02。
以下通过具体实施例详细说明本发明的内容，实施例旨在有助于理解本发明，而不在于限制本发明的内容。
实施例1
依次按照以下工序：铁水预处理—转炉冶炼—LF精炼—VD真空脱气—连铸，生产获得U71Mn钢轨铸坯，该铸坯的化学成分及含量如下表1所示；其中：
所述冶炼方法包括以下工艺：铁水预处理→转炉冶炼→LF精炼→VD真空脱气→连铸；
所述铁水预处理工艺中，控制铁水中的硫含量≤0.010％，磷含量≤0.10％；
所述转炉冶炼工艺中，控制出钢C含量≥0.10％，出钢温度1600℃，出钢后加入白灰、硅钙钡和萤石，进行脱氧和对炉渣改质，出钢过程中保证吹氩效果，钢水精炼就位时顶渣没有结坨现象；
所述LF精炼工艺中，根据转炉钢水成分及温度进行脱硫，成分微调及升温操作，要求精炼就位温度1610℃；
所述VD真空脱气工艺中，深真空脱气时间不少于16min，真空脱气后软吹不少于25min，软吹过程氩气流量稳定，钢液蠕动并无裸露；
所述连铸工艺中，采用保护浇铸，采用低铝保护渣，二冷段采用弱冷配水，全程恒拉速操作，拉速6.8m/min，开启铸机电磁搅拌和轻压下，保证连铸坯质量。
实施例2-3按照实施例1的操作进行，不同之处在于铸坯的化学成分含量与实施例1不同，具体如下表1所示。
对比例1按照实施例1的操作进行，不同之处在于铸坯的化学成分含量与实施例1不同，具体如下表1所示，而且冶炼工艺参数也有不同，具体表现为：在转炉冶炼工艺中，出钢温度控制为1560℃；在LF精炼工艺中，精炼就位温度为1580℃；在连铸工艺中，拉速为6.4m/min。
表1：各实施例和对比例的铸坯的化学成分及含量(％)
对实施例1-3和对比例1获得的钢轨铸坯进行C、Mn、Cr元素偏析检验，检验钢坯区域见图1所示，图2示例性示出了实施例1获得的钢轨铸坯中C、Mn、Cr元素偏析检验结果，图3示出了对比例1获得的钢轨铸坯中Mn元素偏析检验结果。
由图2可以看出，实施例获得的钢轨铸坯中Mn和Cr偏析指数基本在0.98～1.02之间，C偏析指数在0.92-1.08之间，C元素成分含量波动较大，钢坯心部C含量较高，向边缘部位C含量逐渐下降，相比较情况下，Mn、Cr元素比C元素各部位成分含量稳定，偏析指数较小。由图3可以看出，对比例1获得的钢轨铸坯中Mn的偏析指数为0.96-1.04，明显高于实施例获得的钢轨铸坯中Mn的偏析指数。因此，本发明通过优化控制钢轨的冶炼工艺参数，并优化控制钢轨铸坯的化学成分含量，可以得到Mn偏析指数较低的钢轨铸坯。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种降低U71Mn钢轨铸坯中Mn偏析的冶炼方法，其中所述U71Mn钢轨铸坯中Mn的偏析指数为0.98～1.02；
所述冶炼方法包括以下工艺：铁水预处理→转炉冶炼→LF精炼→VD真空脱气→连铸；
所述铁水预处理工艺中，控制铁水中的硫含量≤0.010％，磷含量≤0.10％；
所述转炉冶炼工艺中，控制出钢C含量≥0.10％，出钢温度≥1600℃，出钢后加入白灰、硅钙钡和萤石，进行脱氧和对炉渣改质，出钢过程中保证吹氩效果，钢水精炼就位时顶渣没有结坨现象；
所述LF精炼工艺中，根据转炉钢水成分及温度进行脱硫，成分微调及升温操作，要求精炼就位温度≥1610℃；
所述VD真空脱气工艺中，深真空脱气时间不少于16min，真空脱气后软吹不少于25min，软吹过程氩气流量稳定，钢液蠕动并无裸露；
所述连铸工艺中，采用保护浇铸，采用低铝保护渣，二冷段采用弱冷配水，全程恒拉速操作，拉速6.6-7.0m/min，开启铸机电磁搅拌和轻压下，保证连铸坯质量；
其中所述连铸坯的化学成分按质量百分比包括：C 0.69-0.72％；Si 0.45-0.50％；Mn0.90-0.94％；P≤0.015％；S≤0.010％，余量为Fe和不可避免的杂质。
2.一种U71Mn钢轨铸坯，其由权利要求1所述的冶炼方法获得，其中所述U71Mn钢轨铸坯中Mn的偏析指数为0.98～1.02。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310910452.2A CN117327960A (zh) | 2023-07-24 | 2023-07-24 | 一种降低U71Mn钢轨铸坯中Mn偏析的冶炼方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310910452.2A CN117327960A (zh) | 2023-07-24 | 2023-07-24 | 一种降低U71Mn钢轨铸坯中Mn偏析的冶炼方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117327960A true CN117327960A (zh) | 2024-01-02 |
Family
ID=89281775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310910452.2A Pending CN117327960A (zh) | 2023-07-24 | 2023-07-24 | 一种降低U71Mn钢轨铸坯中Mn偏析的冶炼方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117327960A (zh) |
-
2023
- 2023-07-24 CN CN202310910452.2A patent/CN117327960A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102719759B (zh) | 高速铁路扣件用弹条用钢及其冶炼生产方法 | |
| CN109988972B (zh) | 一种低碳含硫空调管用圆钢及其生产工艺 | |
| CN110527775B (zh) | 一种适用于低碳铝镇静钢的rh精炼炉化学升温方法 | |
| CN105420446A (zh) | 一种lf炉轻处理冶炼方法 | |
| CN110541114B (zh) | 一种高氮高硫低铝钢的冶炼方法 | |
| CN113416813B (zh) | 一种稀土结构钢稀土合金的加入控制方法 | |
| CN117089772B (zh) | 一种高质量含硫冷镦钢盘条及其制备方法 | |
| CN115433866B (zh) | 一种低成本高质量高速钢轨钢的冶炼方法 | |
| CN115058642A (zh) | 一种耐低温钢轨冶炼生产方法 | |
| CN111945056A (zh) | 一种高硫钢及其制备方法 | |
| CN105002324A (zh) | 一种控制重轨钢点状夹杂物的方法 | |
| CN111286576A (zh) | 一种弧度倒角结晶器连铸机生产不锈钢板坯的方法 | |
| CN111334718A (zh) | 一种欧洲标准R260Mn钢轨及其生产方法 | |
| CN109161650B (zh) | 一种低合金铸钢、制造方法及其应用 | |
| CN114480987A (zh) | 一种含稀土的nm600耐磨钢板及其制备方法 | |
| CN109468532B (zh) | 一种变速器齿轮用钢及其生产方法 | |
| CN107058867A (zh) | 一种节能型变压器铁芯用高Si纯铁及其生产方法 | |
| CN117327960A (zh) | 一种降低U71Mn钢轨铸坯中Mn偏析的冶炼方法 | |
| CN113430449B (zh) | 含硫易切削钢astm1141冶炼及连铸生产工艺 | |
| CN109182648B (zh) | 一种利用脱硫扒渣铁生产含硫易切削钢的方法 | |
| CN114657311A (zh) | 一种双联半钢直接冶炼品种钢的操作方法 | |
| CN113136523A (zh) | 氩氧炉冶炼含氮双相不锈钢工艺 | |
| CN109778073B (zh) | 一种易切削汽车同步器用钢及其制备方法 | |
| CN109972062B (zh) | 一种高纯净大型电渣锭及其生产方法 | |
| CN113462971A (zh) | 一种热作模具大圆坯及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |