喝过纯净水，但你知道“纯净钢”吗？

铁路发展跨越百年，高铁技术日新月异，随着飞驰的列车，一条条钢轨连接着“诗与远方”。

享受高铁便利的人们，可能不知道制造钢轨有一种特殊材料，名叫高锰钢。

高锰钢也被称为超级钢，它的含锰量和含碳量比一般的钢铁制品多，这样就保证了它有很高的硬性和韧性，在承受剧烈冲击或接触应力下，其表面会迅速硬化，而芯部仍保持极强的韧性，这种外硬内韧、既抗磨损又抗冲击的特点, 可以抵抗剧烈的冲击负荷，能够最大限度的保证列车行车安全。

高锰钢是目前应用最广泛的耐磨材料之一，国内外对于高锰钢的研究至今没有停止过。想提高高锰钢产品的质量和性能，通常采用两种办法：一种是优化钢的化学成分和温度；另一种是对钢进行净化处理，减少夹杂物含量，提高冶金质量。

纯净钢

简单说，高锰钢钢液的纯净度直接决定着钢材成品的质量，钢液中氧化物、夹杂物、气体含量等杂质越少，钢材成品性能则越高。所以，我们的终极目标是“纯净钢”。

可以这样理解，“纯净钢”是指除对钢中非金属夹杂物进行严格控制以外，其他杂质元素含量也少的钢种。例如大家熟知的制造炮管的炮钢等，都属于“纯净钢”。

下面，我们一起走进世界先进的铁路高锰钢产品专业化研制基地——中铁宝桥重载高锰钢辙叉生产基地，了解像纯净水一样的钢液是如何精炼的？

揭秘

纯净钢

精炼高锰钢铸造造型生产现场

在实际生产中，能产出符合标准的精炼高锰钢并不容易，主要问题在于电弧炉生产时没有良好的造渣材料形成，锰是强氧化性元素，易于氧化形成氧化渣，同时也易于偏析，造成成分不均匀。

精炼高锰钢炼钢生产现场

高锰钢的传统生产工艺是电弧炉冶炼后直接进行产品浇注。而在中铁宝桥高锰钢辙叉基地，记者看到他们采用的是炉外精炼工艺，提高钢液的纯净度，此项技术处于国内前列。

高锰钢钢液电弧炉出钢，待进入炉外精炼阶段（上方有气体回收处理系统）

炉外精炼，精炼的钢铁反应是非平衡反应，就是通过电化学反应和吹氩精炼减少夹杂物和控制钢液的界面反应，使得钢中有害元素的总量小于限定值。为了完成这个目标，炼钢精炼的着力点在脱氧、防止钢液污染和减少夹杂物，精准控制钢液化学成分和温度，从而达到净化钢液的目的。

重载高锰钢二次精炼

在电弧炉炼钢过程中还要通过多次造渣，反复对钢液进行“洗澡”净化，大部分夹杂物经过渣层时被渣溶解并排除，使钢液得到净化。

精炼高锰钢辙叉浇注生产现场

此外，在炼钢过程中有些微量元素难以去除，随着废钢的不断返回利用，这些微量元素在钢中不断富集，其有害作用日益突出。中铁宝桥采用在生产过程中产生的优质钢轨加工边角料等方式，既实现了资源回收利用，也提高了生产效益和高锰钢产品质量，在回炉前，对大的材料进行切割，符合炼钢要求。

精炼高锰钢炼钢控制室

据了解，中铁宝桥高锰钢产品专业研制基地拥有目前被业界誉为中国规模最大、产品门类最齐全、设备和技术最先进的高锰钢辙叉生产线，可年产高锰钢辙叉1.5万根。日前，中国首组Ⅱ代重载高锰钢辙叉在此成功下线，并已上道试用，标志着中国重载高锰钢辙叉研制进入“2.0时代”。