1 任务来源 摇枕、侧架、车钩等铁路货车铸钢件，是车辆走行部分的重要部件，运行中承受着复杂的载荷，其可靠性直接关系到车辆运用的安全。 随着国内外铁路货车提速和重载技术的迅速发展，对铸钢件性能及质量的要求不断提高，铁路货车行业传统的炼钢设备和炼钢工艺无法满足需求。为达到高性能铸钢件对钢水纯洁度高，各向异性小，合金成分范围窄等方面的要求，我公司引进钢水精炼设备，开展精炼工艺研究，精确控制钢水成分，降低磷、硫、氧、氮、气体和夹杂物含量，提高钢水质量 ，进而提高铸件耐腐蚀性、冲击强度和疲劳强度等综合性能，开发满足不同用户需求的高端铸件新钢种，满足铁路货车提速重载发展的要求。为此我们开展了铁路货车高端铸件EBT-LF双联法冶炼工艺课题的研究。 2主要技术性能指标： 钢水温度控制精度高，钢水升温速度4-5℃/min，浇注开始温度控制在1577±3℃范围内，钢水可浇性好；成分得到较精确控制，可生产出ω[C] ±0.02%、ω[Si] ±0.03%、ω[Mn] ±0.03%等含量范围很窄的钢，磷可控制在0.015%以下，硫可控制在0.010以下；[O]可控制在50PPm以下，[N] 可控制在70PPm以下，夹杂物数量、尺寸和形状得到有效控制。 表1 性能指标对比表 钢种 机械性能≥ Rel/MPa Rm/MPa A50mm/% Z/% AKv/j DB钢 310 510 20 30 -60℃，24.5 ZG25MnNi(AAR-B级) 260 485 24 36 -7℃，20 ZG28MnCrMo 700 840 10 25 -60℃AKu，25 ZG27MnCrNiMo 760 910 12 30 -40℃，45 ZG25MnCrNiMo(AAR-E级) 690 830 14 30 -40℃，27 设计开发的新钢种屈服强度和抗拉强度均高于相同级别的AAR标准，低温冲击功的优势更加明显。AAR标准B级钢的-7℃冲击功为20j，DB钢-60℃的冲击功为24.5j。ZG27MnCrNiMo的屈服强度比AAR标准E级钢提高10%，冲击功提高50%。 3 成果的创造性及关键技术 （1）采用了满足铁路铸钢件生产的30吨偏心底电弧炉+精炼炉（EBT+LF）冶炼工艺，实现了超低磷、硫钢的成分控制，为DB钢、ZG28MnCrMo、ZG27MnCrNiMo等高端铸件新钢种的开发提供了良好的平台，并掌握了关键成分的控制技术； （2）设计开发了新型引流砂，新型铸口砖和新型水口箱浇注机构等自有技术，自流率达到100%，使30吨钢水的浇注时间由50分钟降低到35分钟，减少了因钢水温度波动大造成的铸件质量下降，保证了浇注的顺利进行； （3）在铸造钢包中首次采用复合反射绝热板和轻质高强浇注料，使钢水浇注过程中的温降速度减小到0.7℃/min，减少了铸件裂纹、呛空、缩松、浇不足等缺陷； （4）该成果的应用使吨钢耗电降低近10%，钢水回炉率由1%降低到0.3%，实现了节能增效，经济效益显著。 4 项目的先进性 铁路货车高端铸件EBT-LF双联法冶炼工艺研究与应用，填补了铁路货车行业在该领域技术研究的空白，是目前世界吨位最大的生产铁路铸钢件的炼钢装备。对进一步提高铸钢件质量，保证重载工况下铁路货车的行车安全具有重要而深远的社会效益。该技术在大吨位电弧炉生产铁路铸钢件中已达到国际领先水平。

齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司

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