陆续配属柳州机务段。2004年，原配属金城江机务段的东风4D型7001号机车亦转配柳州机务段。柳州铁路局的东风4D型径向转向架货运机车主要担当焦柳铁路柳州（柳州南）至怀化（怀化南）间的客、货列车牵引任务，货物列车牵引定数为3500吨，其中四台机车固定担任八斗至牙屯堡区间的补机。2004年4月，铁道部批准将该区段使用东风4D型机车牵引的货物列车重量提高至3800吨。 根据柳州机务段的统计，径向转向架机车的轮缘磨耗率比普通转向架机车大幅减少74%，但在使用过程中也发现径向转向架存在转动机构磨耗及锈蚀、构架及