[发明专利]重轨钢高效脱硫的方法

说明书

技术领域

本发明的实施方式涉及钢铁冶金领域，更具体地，本发明的实施方式涉及一种重轨钢高效脱硫的方法。

背景技术

钢轨是铁路轨道的主要组成部件，在铁路运输过程中，对机车提供有效支撑及引导，需承受来自车轮的巨大垂向压力。基于我国基础建设发展需求，铁路运输正以迅猛的速度发展，并不断趋于高速化、重载化。这无疑对钢轨质量提出了更加严苛的要求，其中对有害元素S的要求为：SS、SS(R)、LA(60)、LA(68)要求S≤0.020％，其他牌号要求S≤0.025％。

因为硫元素在钢中以FeS的形式存在，而FeS和Fe易形成较低熔点(985℃)的共晶体，钢材在1100℃～1200℃热加工时，低熔点共晶体融化导致开裂——热脆，危害钢材热加工性能。为改善硫元素的“热脆”影响，通常在钢中加入一定的锰元素，与硫结合成塑性夹杂，但是对于大变形的钢轨来说，塑性MnS夹杂大变形后对钢轨A类夹杂评级十分不利。因此对钢轨钢进行高效脱硫一直是冶金工作者研究的技术。例如CN104313245A公开了一种重轨钢精炼快速脱硫的方法，在转炉出钢过程中,将石灰加入钢包内,每吨钢液中石灰的加入量为3～4kg；并在出钢过程形成“渣洗”时,LF炉钢中硫≤0.020％；在温度为1510～1530℃条件下进行化渣,并在升温过程中加入脱氧剂进行造渣和渣面脱氧；直至熔渣中MnO+FeO≤0.5％；保温直至转炉内熔渣的碱度为2.0～3.0时,向熔渣渣面补加按每吨钢液加入0.5～1kg的电石和0.5～1kg的萤石,并继续加热升温至1620℃；升温结束后,调整氩气流量至400L/min,吹氩时间15～30min,即实现钢水快速脱硫。该发明虽然详细说明了如何在精炼过程快速脱硫，但是，就重轨钢脱硫过程的一些其它关键技术还没涉及到。CN102443670A公开了一种重轨钢硫含量控制方法，通过控制转炉出钢硫重量、改善LF炉和VD炉造渣方式、调节铸机浇铸参数等措施,有效控制各工序脱硫速率,从而实现将重轨钢硫重量稳定控制在0.08％～0.20％范围内的目的，该发明可实现LF炉和VD炉的大幅度脱硫，可有效控制过程脱硫,解决由于VD炉大幅度脱硫形成的硫化物夹杂无法充分排出的问题,避免重轨钢硫化物超标缺陷,使中间包成品硫重量由实施前的0.0052％提高至0.0124％,S＞0.008％的比例由实施前的42.6％提高到99.1％,显著提高重轨钢的质量合格率。CN102443670A对各工序脱硫控制进行了介绍，而对于重轨钢高效脱硫的其它关键技术还未涉及到。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种重轨钢高效脱硫的方法，降低重轨钢成品硫含量的生产方法，采用本方法生产的重轨钢脱硫效率明显提升，降低钢轨成品硫含量，还可以提高钢轨A类夹杂评级水平。

为实现上述目标，本发明所设计的脱硫方法所要提供的一种重轨钢高效脱硫生产流程为：转炉冶炼→LF炉精炼→RH真空→连铸。本发明技术适应于铸坯断面尺寸大于或等于280mm×380mm的连铸机生产重轨钢，下面详细叙述本发明技术：

一种重轨钢高效脱硫的方法，它包括以下步骤：

(1)转炉冶炼

在转炉内将铁水初炼成钢水，出钢过程中向钢水中加入石灰和萤石，石灰的添加量是每吨钢水加4.5～5kg，萤石的添加量是石灰添加量的1/5；出钢结束后，向钢水中加入第一批熔渣发泡剂，其添加量是每吨钢水加0.75～0.84kg，并对钢水进行吹氩搅拌，促进钢渣反应；

(2)LF炉精炼

钢水到达LF炉后，向钢水中加入第二批熔渣发泡剂，其添加量是每吨钢水加1.50～1.65kg，进行加热化渣，此过程中可根据化渣情况配加50～100kg的萤石，加热15～18min后，向钢水中添加富含SiO₂的渣料调整渣系碱度，其添加量按纯SiO₂计算为每吨钢水添加1.7～1.8kg；

(3)RH真空处理

LF炉精炼完成后，钢水转入RH炉进行真空处理，真空处理完成后，对钢水进行5～6min的软吹氩处理即完成高效脱硫。