【精品】重轨质量及发展战略研究

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1、重轨质量及发展战略研究1刖B现代化铁路高速、重载和高密度的运输组织方式，使重轨的服役条件更趋恶化，因而对重轨质量的要求也进一步提高；要求重轨重型化、强仞化、定尺化、钢质纯净化，同时焊接性能更好，平直度要高，表面无缺陷。为此，世界各重轨牛产厂纷纷改进工艺，改造、更新设备，潜心研究从冶炼茯至选矿原料处理一垃到成品钢轨交货的各道工序，目的在于不断提高重轨的实物质量和开发高速（200km/h以上）轨。使重轨牛产技术自90年代起有了突飞猛进的发展。2国外高质量重轨的生产技术及其发展重轨的生产技术主要包括重轨钢的冶炼，重轨的轧制及重轨热处理三大部分。国外主要重轨生产厂对钢水冶炼、精炼、连铸、重轨轧

2、制及热处理全过程中的每个环节都采取了严格控制措施，各项新技术、新工艺在生产中不断得到应用。2.1重轨钢的冶炼重轨钢的冶炼方法进入90年代后已全部从采用平炉炼钢转变为转炉和电炉炼钢。各国对重轨钢转炉冶炼工艺进行了研究，证明转炉冶炼重轨钢的强度和寿命都与平炉钢相当，而且牛产率高，其塑性指标捉高了20%~52%。用转炉取代乎炉，使牛产高质量重轨向前边进了一步。2」」重轨钢的冶炼条件铁厂供的铁水先经铁水预处理后供转炉用，典型的诙水成份为（％）:CSiMnPS3.6-4.20.2-0.60.3-0.8<0.05<0.01铁水温度：1250°C〜1350°C其中，新口铁广烟厂铁水经三脱处理后P、S

3、含量都在0.005%以下。2.1.2重轨钢的生产工艺国外亜轨生产厂的工艺流程主要有两种；（1）LD-RH（个别也有采用VD或DH）-CCM（2）电炉-CCM2.1.3重轨钢的终点控制磷、硫的去除通常比脱碳复杂，因此总是尽可能讣磷、BX在询期去除到终点要求的范围。终点控制只进行含碳量和温度的控制，使终点碳达到要求时，出钢温度也同时达到要求。（1）碳的控制转炉炼钢终点碳的控制，存在着两种不同的方法：“拉碳法”和“增碳法'，日木是采用“拉碳法”的代衣，即吠练终点吋不但熔池的硫，磷和温度等符合出钢要求，而且熔池中的碳（包括铁合金带人钢水中的碳）也能符合所炼钢种的规格，不需再专门向钢水屮追加增碳

4、剂增碳。吹炼过程中及时测定熔池温度和碳量，是提高“拉碳法”优越性的重要手段。欧洲国家普通采用的是“增碳法”，即吹炼含碳量大于0.60%的钢种时，一般采取吹到0.04%〜0.06%C或更低时停吹，然后按照所炼钢种的规格，再在钢包或RH装置中进行增碳。“增碳法”则必须采川含硫低，灰份少和干燥的增碳剂。（2）温度的控制不论是从顺利连铸还是从铸坯质量来说，都必须把出钢温度控制在一个较窄的适宜范围内。这就不仅要求各炉次间的钢水温度要稳定，而且要求同i钢水包屮的钢水温度要相当均匀，在浇注过程中温度变化也要小，这是连铸对出钢温度要求不同丁•模倚的第一个特点，也是炼钢一连铸工艺的难点。连铸时，市于增加

5、了中间包内的热损失，加Z浇注水口断血小，浇注时间长，因此，供连铸钢水的出钢温度耍比模铸钢水高出20°C〜50°C,这是连铸对出钢温度控制的第二个特点和难点。基于以上两点，一般岀钢温度应高于液相线80°C~100°C。2.1.4垂轨钢的脱氧制度山A•伊凡诺夫等人研究发现，不同的脱氧方法对76kg/m重轨断裂韧性、疲劳性及抗裂纹性有显著影响，炉内用Si-Mn-Al合金而包内用Fc-Si-Ca-V合金脱氧，在-60°C~+40°CZ间有最好的疲劳性和最大的断裂韧性，并且发现在-6（TC时断裂韧性值Ko包内脱氧比炉内脱氧高7%,人于+2CTC时高20%o下塔吉尔钢铁公司在16CH转炉里冶炼76

6、kg/m®轨钢，终点采用“拉碳法”，出钢温度高于液相线80°C~100°C。包内用Si・Mn或Si・Ca脱氧,同时吹ffl10min以上。此外，各种炉外精炼技术，都可看成是包内脱氧的继续和发展，它们能在一定程度上综合地完成脱氧、脱碳（增碳）和合金化的任务。2.2重轨钢的炉外精炼技术及其应用徳国蒂森克虏伯钢公司鲁尔区厂第三炼钢厂是世界上唯一一家可牛产125m长度車轨的厂家，其炼钢厂有240tX3转炉，后面的RH循坏脱气装置中，采川微合金化方法，使得同一炉或同一序号不同炉的钢水化学成分均匀。可牛产出氢含量极低，质量可靠的重轨。在RH法真空处理过程屮通过控制脱氧作用，可保证获得十分纯净的宏观

7、和微观组织的重轨。该公司的重轨钢是在RH装置中增碳，从0.3%C增至所要求的含碳量，增碳过程中开始氢含量有所增加，当连续地降低罐压时，氢含量随Z降低，通过控制压力和脱气量，可使氢禽暈达到II标值。经对成品轨的氢含量分析与钢水经RH处理后的含暈人致相同，RH处理后还使匝轨中氧化物夹杂含量降低。因为这些夹杂是影响重轨机械性能、降低重轨寿命的主要原因2—，尤其是AI2O3夹杂，在距轨头踏而5mm-10mm处出现形状不定，呈链状含铝夹杂，会使轨头踏面出