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一种RH精炼高效化生产钢轨的方法

文献发布时间：2023-06-19 19:30:30

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种RH精炼高效化生产钢轨的方法。

背景技术

作为铁路的承载者，钢轨质量的好坏直接关系着铁路的安全运行与否。在钢轨所有质量控制参数中，氢含量作为最敏感的指标，对钢轨在线使用质量起着最关键的作用。所以，在钢轨冶炼过程中，需要保持较高的真空度和时间，以保证氢含量降低到安全的水平。在钢轨生产中，RH真空精炼是降低钢水中氢含量必不可少的路径之一。RH精炼过程中，在真空条件下，通过向真空槽内不断吹入氩气，促使钢水中的氢溢出，进而到达脱氢的目的。所以说，RH真空精炼的使命主要是使成品中的氢含量满足钢轨的苛刻要求，避免钢轨在线使用过程中出现轻质裂纹，从而发生断轨事故。

通常情况下，在钢轨生产时，为了确保钢水中的氢含量≤2.5ppm，RH精炼需要将真空度控制在67pa以下，并保持15min以上，处理完毕后，在连铸中包定氢，可达到钢水中氢含量不超过2.5ppm的目标要求。实际生产过程，在RH真空度无法满足小于100pa的情况，就需要增加相应的真空时间以此来确保钢水氢含量的去除，因此，限制了RH精炼过程的高效运行，高真空时间大大延长了RH精炼冶炼周期，造成RH冶炼效率不高，成本居高不下。

专利CN201720819049.9提供了一种节能高效的RH真空精炼装置，核心思路是通过设备功能上的优化，实现RH精炼高效运行，未涉及工艺优化。

专利CN201610662690.6提供了一种RH真空精炼炉及真空精炼系统。也是通过对RH精炼设备的优化，最终实现RH精炼高效运行的目的，也未体现工艺上的优化。

因此，如何在不更换或者改造设备的前提下，仅通过工艺改变来实现RH精炼高效运行是目前炼钢技术人员面前的难题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种RH精炼高效化生产钢轨的方法。本发明所采取的技术方案是：

在RH真空处理前增加定氢操作，根据钢水中的氢含量[H]确定真空度，再根据测定的室外的空气相对湿度确定真空保持时间，真空处理完毕后直接上连铸，其具体操作为：

（1）当[H]＜4.0ppm时，RH真空度按照200～300pa控制，

空气相对湿度≤50%时，真空度保持时间≤8min，

空气相对湿度＞50%时，真空度保持时间≤15min；

（2）当4.0ppm≤[H]＜8.0ppm时，RH真空度按照100～200pa控制，

空气相对湿度≤65%时，真空度保持时间≤8min，

空气相对湿度＞65%时，真空度保持时间≤15min；

（3）当[H]≥8.0ppm时，RH真空度按照67～100pa控制，

空气相对湿度≤70%时，真空度保持时间≤15min，

空气相对湿度＞70%时，真空度保持时间≤20min。

所述（1），空气相对湿度≤50%时，5min≤真空度保持时间≤8min；空气相对湿度＞50%时，10min≤真空度保持时间≤15min。

所述（2），空气相对湿度≤65%时，5min≤真空度保持时间≤8min；空气相对湿度＞65%时，10min≤真空度保持时间≤15min。

所述（3），空气相对湿度≤70%时，10min≤真空度保持时间≤15min；空气相对湿度＞70%时，15min<真空度保持时间≤20min。

通过上述工艺处理后，连铸中包钢水中氢含量≤1.5ppm。

上述方法适用于公称容量为80～260t钢包的精炼。

常规的RH精炼处理，以固定不变的高真空度及保持时间来实现氢含量的控制。本发明通过在RH精炼处理前增加定氢操作，并根据钢水中氢含量和空气湿度的不同，进行大量的试验，最终形成精确的工艺控制方案，达到低成本、高效化RH精炼生产钢轨的目的。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本发明可以实现提高RH精炼生产效率的目的，可以将连铸中包钢水中的氢含量控制在1.5ppm以下，完全满足铁路标准对钢轨的质量要求，能够规模化应用于炼钢过程中，操作简便、效果稳定。相比传统炼钢工艺，本发明冶炼可有效提高生产效率，降低生产成本。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。

一种RH精炼高效化生产钢轨的方法，适用于公称容量为80～260t钢包的精炼。在RH真空处理前增加定氢操作，根据钢水中的氢含量[H]确定真空度，再根据测定的室外的空气相对湿度确定真空保持时间，真空处理完毕后直接上连铸，其具体操作为：