低温钢的低磷转炉冶炼方法及生产方法 |
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| 申请号 | CN202410353986.4 | 申请日 | 2024-03-27 | 公开(公告)号 | CN117947239A | 公开(公告)日 | 2024-04-30 |
| 申请人 | 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司; 江苏沙钢集团有限公司; 江苏沙钢钢铁有限公司; | 发明人 | 赵家七; 麻晗; 蔡小锋; 程丙贵; 马建超; 皇祝平; | ||||
| 摘要 | 本 发明 揭示了一种低温 钢 的低磷转炉 冶炼 方法及生产方法。所述转炉冶炼方法在单座转炉中进行两阶段吹炼，第一阶段吹炼造 碱 度1.6~2.2、全 铁 含量25~35%的炉渣，终点 温度 1350~1400℃；第二阶段吹炼造碱度4.0~7.5、全铁含量20~30%的炉渣，终点温度1610~1630℃；然后 沸腾 出钢，出钢不加 合金 ，出钢25~35%时加5~8kg/t的石灰、3~5kg/t的 氧 化铁粉进行脱磷处理，扒渣，再加 铝 酸 钙 合成渣 造渣，得到 钢 水 P≤0.003%。所述生产方法包括 脱硫 ‑所述转炉冶炼‑LF&RH精炼‑ 连铸 ‑ 热轧 ‑ 热处理 。本发明的转炉脱磷压 力 小，效率高、成本低，确保了超低磷钢冶炼成功率。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种低温钢的低磷转炉冶炼方法，其特征在于，所述转炉冶炼方法包括，将脱硫后的铁水、废钢和镍板在单座转炉中进行两阶段吹炼，其中，第一阶段吹炼：造碱度1.6 2.2、T.Fe含量25 35%的炉渣，终点钢水的温度1350 1400℃、C含量≥3.8%、P含量~ ~ ~ |
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| 说明书全文 | 低温钢的低磷转炉冶炼方法及生产方法技术领域背景技术[0004] 低温钢由于其用途的特殊性，对产品洁净度要求极高，其中，对于P元素的含量控制，例如专利申请CN112680557A、CN101328529A、CN112662839A等，但是这些技术存在脱磷效果不理想、操作难度大、设备损耗大、精炼周期长等一些缺陷。因此，如何高效、稳定地控制P含量，是低温钢的生产过程中的重要一环。 [0005] 另外，在生产低温钢时，除了P元素之外，还需要同时兼顾S、O、N等元素的控制，从而得到高纯净度的低温钢。 发明内容[0006] 本发明的目的在于提供一种低温钢的低磷转炉冶炼方法，以及一种低温钢的生产方法。 [0007] 为实现上述发明目的，本发明一实施方式提供了一种低温钢的低磷转炉冶炼方法。所述转炉冶炼方法包括，将脱硫后的铁水、废钢和镍板在单座转炉中进行两阶段吹炼，其中，第一阶段吹炼：造碱度1.6 2.2、T.Fe含量25 35%的炉渣，终点钢水的温度1350 1400℃、C含量≥3.8%、P~ ~ ~ 含量≤0.025%；第二阶段吹炼：造碱度4.0 7.5、T.Fe含量20 30%的炉渣，终点钢水的温度~ ~ 1610 1630℃、C含量0.02 0.05%、P含量≤0.0080%； ~ ~ 然后沸腾出钢，出钢过程中不加合金，出钢达到25 35%时向钢包中加入5 8kg/t的~ ~ 石灰、3 5kg/t的氧化铁粉进行脱磷处理，出钢完成后扒渣，再向钢包中加入铝酸钙合成渣~ 进行造渣，得到钢水的P含量≤0.0030%。 [0008] 作为一优选地实施方式，出钢时所用钢包为双透气砖钢包；在出钢过程的脱磷处理期间，钢包进行底吹氩气，且两个透气砖的氩气流量均为 300 500NL/min并维持到出钢完成；出钢完成后，两个透气装的氩气流量调整为3:1，一个透~ 气砖的氩气流量调整为900 1200NL/min、另一个透气砖的氩气流量调整为300 400NL/min，~ ~ 并持续5 10min，而后停止底吹氩气。 ~ [0009] 作为一优选地实施方式，所述铝酸钙合成渣的粒度10 50mm，其化学成分以重量百~分比计包括：CaO 50~60%，Al2O335~45%，MgO 2~4%，SiO2≤3%，以及其它不可避免的杂质组分，其中物相12CaO•7Al2O3占所述铝酸钙合成渣的复合相的80%以上。 [0010] 作为一优选地实施方式，第一阶段吹炼：采用石灰8 14kg/t、球团5 10kg/t进行造~ ~渣，分至少两批加入，第一批加入石灰和球团的各自总重量的50 60%； ~ 第二阶段吹炼：采用石灰16 24kg/t、球团13 20kg/t、轻烧白云石7 10kg/t、镁球2~ ~ ~ 4kg/t进行造渣，分至少两批加入，第一批加入石灰、球团、轻烧白云石、镁球的各自总重量~ 的60 70%。 ~ [0011] 作为一优选地实施方式，所述氧化铁粉的粒度2 6mm，其化学成分以重量百分比计~包括FeO 60~70%，Fe2O330~40%，其余为不可避免的杂质。 [0012] 作为一优选地实施方式，第一阶段吹炼：吹氧枪枪位3.1 3.3m、顶吹氧气强度2.3~ ~3 3 2.6Nm/t/min、底吹氩气强度0.16 0.20Nm/t/min，吹氧结束后持续底吹氩气2 3min，而后~ ~ 倒渣一部分。 [0013] 作为一优选地实施方式，第二阶段吹炼：相较于第一阶段吹炼的吹氧枪枪位降低3 3 10 20%，顶吹氧气强度3.0 3.5Nm/t/min、底吹氩气强度0.05 0.08Nm/t/min，吹炼结束后~ ~ ~ 倒渣一部分。 [0014] 作为一优选地实施方式，出钢完成后扒渣，扒渣结束后，加入金属铝、金属锰、低钛低铝硅铁对钢水进行脱氧合金化且期间底吹氩气流量为800 1000NL/min，然后加石灰、铝~酸钙合成渣进行造渣且期间底吹氩气流量1000 1200NL/min，再之后持续底吹氩气2 5min。 ~ ~ [0015] 为实现上述发明目的，本发明一实施方式提供了一种低温钢的生产方法。所述生产方法包括，在KR脱硫设备处理铁水，出站温度1320 1380℃，出站铁水的S含量≤0.0010%； ~ 将脱硫后的铁水采用所述转炉冶炼方法进行钢水冶炼，得到P含量≤0.0030%的钢水； 将转炉冶炼所得钢水通过所述钢包运至LF炉中进行精炼，包括依序的通电升温、合金化、造渣，出站温度1610 1630℃；而后，将LF炉出站钢水运至RH真空精炼炉进行真空处~ 理，破空出钢； 钢水从RH真空精炼炉吊运至连铸平台静置，然后浇注，得到连铸坯。 [0016] 作为一优选地实施方式，在LF炉中进行精炼的造渣阶段，采用电石和低碳钢渣面脱氧剂对炉渣进行脱氧，以将炉渣成分调整为以重量百分比计含50 55%的CaO、30 35%的~ ~Al2O3、3~6%的SiO2、4~7%的MgO、2~5%的T.Fe+MnO以及其它不可避免的杂质组分； 在RH真空精炼炉进行真空处理时，先将真空度降低到1.5mbar以下，向钢水中加入金属铝，向钢包渣面加入2 4kg/t的低碳钢渣面脱氧剂，之后持续真空处理15 20min；然后~ ~ 在5mbar以上的真空度下持续处理10 20min，最后破空出钢。 ~ [0017] 作为一优选地实施方式，在LF炉中进行精炼的造渣阶段，向钢水中加0.3 0.5kg/t~的电石、1.0 2.0kg/t的第二铝酸钙合成渣，以将炉渣成分调整为以质量百分比计含50 55%~ ~ 的CaO、30~35%的Al2O3、1~3%的CaF2、3%以内的SiO2、4~6%的MgO、1%以内的T.Fe+MnO以及其它不可避免的杂质组分； 在RH真空精炼炉进行真空处理时，先在200mbar以上真空度下处理3 5min，再在~ 1.5mbar以下的真空度下持续处理10 15min，然后在50mbar以上的真空度下持续处理5min~ 以上，最后破空出钢。 [0018] 作为一优选地实施方式，在RH真空精炼炉的真空度降至1.5mbar以下之后，持续处理10 15min期间，从靠近上升管的区域处喂入钙线0.5 1.0m/t且喂线速度1 1.5m/s。~ ~ ~ [0019] 作为一优选地实施方式，在RH精炼炉的真空度降至500mbar之后，从靠近下降管的区域处喂入钙线1.0 1.5m/t且喂线速度4 6m/s。~ ~ [0020] 作为一优选地实施方式，在进行浇注时，中间包钢水的过热度30 50℃，结晶器采~用熔点为1100 1200℃的低熔点碱性保护渣，拉速v为1.05 1.35m/min，结晶器的锥度1.05~ ~ ~ 1.2%。 [0021] 作为一优选地实施方式，当拉速v在1.20m/min以下时，结晶器的锥度1.1 1.2%，结~晶器的宽侧水量3600 3900NL/min、窄侧水量390 420NL/min；否则，结晶器的锥度1.05~ ~ ~ 1.15%，结晶器的宽侧水量3900 4100NL/min、窄侧水量420 450NL/min。 ~ ~ [0022] 作为一优选地实施方式，坯料出结晶器之后在二冷区进行冷却，所述二冷区按照水量不同分10个区段；第1至5区段的内外弧具有对应拉速v=1.05m/min的标准水量以及对应于拉速v＞ 1.05m/min的增强水量，第1至5区段的内外弧的对应拉速v=1.05m/min的标准水量分别为 250 290NL/min、575±25NL/min、525±25NL/min、475±25NL/min、175±25NL/min；所述增~ 强水量为标准水量与增量水量ΔT=T×floor((v－1.05m/min)/0.05m/min)之和，T取值5~ 10NL/min； 第6区段的内弧水量小于外弧水量，第7 10区段的内外弧边部水量小于内外弧中~ 部水量；坯料在第8 10区段进行压下且三个区段各分配25%、25%和50%的压下量。 ~ [0023] 作为一优选地实施方式，所述连铸坯的化学成分以重量百分比计包括：T.O≤8ppm、P≤0.004%、S≤0.0015%、N≤0.0025%、H≤1.5ppm。 [0024] 作为一优选地实施方式，所述连铸坯的90%以上氧化物夹杂物中Al2O3含量≥85%，95%以上氧化物夹杂物尺寸≤5μm，最大尺寸氧化物夹杂物不超过25μm；中心碳偏析1.5级以下、表面裂纹≤1.5mm。 [0025] 作为一优选地实施方式，所述生产方法还包括，将连铸坯送入加热炉进行加热，预热段最高温度为750 850℃，加热段最高温度为~ 1100 1200℃，均热段最高温度为1150 1200℃，预热段升温速度20 30℃/min，加热段升温~ ~ ~ 速度30 50℃/min； ~ 将加热后的连铸坯热轧成厚度h为5 60mm的热轧板材，开轧温度为1030 1130℃，~ ~ 终轧温度为800 850℃； ~ 将热轧板材自然空冷至200℃以下，而后进行二次淬火和回火热处理，之后自然冷却至室温，得到板材成品；其中，第一次淬火的温度为800 900℃，第二次淬火的温度为700~ ~ 800℃；若h≤20mm，则回火温度600 620℃；若h≥40mm，则回火温度560 580℃；若20mm＜h＜~ ~ 40mm，则回火温度＞580℃且＜600℃。 [0026] 作为一优选地实施方式，所述板材成品的Z向断面收缩率≥70%、‑80℃、‑95℃、‑125℃、‑196℃低温冲击功单值均≥185J。 [0027] 与现有技术相比，本发明一实施方式的有益效果为：采用转炉双渣脱磷结合沸腾出钢脱磷，获得极低磷钢水；本发明操作简单，转炉脱磷压力小，效率高、成本低，沸腾出钢利用钢水混冲，合适的扒渣工艺方法，有效避免了炉渣回磷，确保了超低磷钢冶炼成功率。附图说明 [0028] 图1是本发明一实施方式的低温钢的低磷转炉冶炼方法的流程示意图；图2是本发明一实施方式的低温钢的生产方法的流程示意图； 图3是本发明一实施方式中的RH真空精炼炉的部分结构示意图； 图4是图3中沿A‑A剖线的剖面图。 具体实施方式[0029] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施方式对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施方式，都属于本发明保护的范围。 [0030] 本发明一实施方式提供了一种低温钢的低磷转炉冶炼方法，其可以单座转炉实现高效、稳定地控制磷含量。具体地，参图1所示，所述转炉冶炼方法包括：将脱硫后的铁水、废钢和镍板在单座转炉中进行两阶段吹炼，其中，第一阶段吹炼：造碱度1.6 2.2、T.Fe含量25 35%的炉渣，终点钢水的温度1350 1400℃、C含量≥3.8%、P~ ~ ~ 含量≤0.025%；第二阶段吹炼：造碱度4.0 7.5、T.Fe含量20 30%的炉渣，终点钢水的温度~ ~ 1610 1630℃、C含量0.02 0.05%、P含量≤0.0080%； ~ ~ 然后沸腾出钢，出钢过程中不加合金，出钢达到25 35%时向钢包中加入5 8kg/t的~ ~ 石灰、3 5kg/t的氧化铁粉进行脱磷处理，出钢完成后扒渣，再向钢包中加入铝酸钙合成渣~ 进行造渣，得到钢水的P含量≤0.0030%。可以理解的，该P含量≤0.0030%的钢水即出钢钢包中的钢水。 [0031] 如此，本发明一实施方式的转炉冶炼技术，第一阶段吹炼造低碱度+高氧化性炉渣，第二阶段吹炼造高碱度+高氧化性炉渣，然后沸腾出钢，出钢过程不进行合金化，且脱磷处理、扒渣以及采用铝酸钙合成渣进行造渣，如此，采用单座转炉就可以实现高效地稳定地脱磷，又可以避免回磷，得到超低磷的转炉钢水，也即转炉所出钢水通过所述钢包进入后续精炼工序时，钢水为超低磷钢水，且生产过程对设备损害小、成本低。 [0032] 在本申请中，关于炉渣的碱度和全铁（即T.Fe）含量，可以采用如下方式予以获得：在冶炼过程中，用取样小铁桶装炉渣，待炉渣冷却后破碎，而后用XRF荧光法测量，得到炉渣中的各种组分（包括CaO、SiO2、T.Fe、Al2O3、MgO等）的质量百分比，也即各个组分的含量；而碱度为CaO/SiO2的质量百分比的比值。 [0033] 进一步地，所述氧化铁粉的粒度2 6mm，其化学成分以重量百分比计包括FeO 60~ ~70%，Fe2O330~40%，其余为不可避免的杂质。 [0034] 进一步地，废钢和镍板的总重量占铁水、废钢和镍板的总重量的12.5%以内，例如，脱硫后的铁水的重量175 185t，废钢和镍板的总重量20 25t。~ ~ [0035] 镍板的化学成分以重量百分比计包括Ni≥99%、P≤0.025%、S≤0.03%，其余为Fe和其它不可避免的杂质。 [0036] 废钢的化学成分以重量百分比计包括Si≤0.6%、Mn≤1.8%、Al≤0.08%、P≤0.02%、S≤0.01%，其余为Fe和其它不可避免的杂质。 [0037] 可选地，废钢的单块的尺寸不超过500mm×500mm×200mm，当然，本申请中废钢的单块的尺寸不限于此。 [0038] 所述铝酸钙合成渣的粒度10 50mm，铝酸钙合成渣的化学成分以重量百分比计包~括：CaO 50~60%，Al2O335~45%，MgO 2~4%，SiO2≤3%，以及其它不可避免的杂质组分，其中物相12CaO•7Al2O3占所述铝酸钙合成渣的复合相的80%以上。如此，在实现高效脱磷的情况下，采用铝酸钙合成渣以低熔点的物相12CaO•7Al2O3为主要成分，还可以实现快速超强脱硫效果，大大降低钢水中的S含量。 [0039] 在进一步改进的实施方式中，出钢时所用钢包为双透气砖钢包；在出钢过程的脱磷处理期间，钢包进行底吹氩气，且两个透气砖的氩气流量均为 300 500NL/min并维持到出钢完成；出钢完成后，一个透气砖的氩气流量升高为600 800NL/~ ~ min、另一个透气砖的氩气流量升高为1000 1200NL/min，并持续5 10min，而后停止底吹氩~ ~ 气。如此，在脱磷处理期间通过氩气流量，结合脱磷处理期间石灰和氧化铁粉的加入，可以实现直接脱磷，脱磷效果稳定且效率优异。 [0040] 另外，所述的“出钢完成后扒渣”时，具体可以是：在所述的“持续5 10min，而后停~止底吹氩气”之后，将钢包吊起并倾动扒渣，其中的倾动角度使得炉渣与低的一侧包口齐平，扒渣一部分（例如扒掉一半以上的炉渣）以后，在扒渣位置对面进行钢包底吹氩气且流量为100 150NL/min，继续扒渣直至炉渣占钢包表面积5%以下，至此扒渣结束。 ~ [0041] 作为一优选实施方式，出钢完成后扒渣，扒渣结束后，加入金属铝、金属锰、低钛低铝硅铁对钢水进行脱氧合金化且期间底吹氩气流量为800 1000NL/min，然后加石灰、铝酸~钙合成渣进行造渣且期间底吹氩气流量1000 1200NL/min，再之后持续底吹氩气2 5min。此~ ~ 后，盛放有钢水的所述钢包即可运至精炼工位，以进行钢水精炼，例如后文的“LF炉”处进行精炼。 [0042] 在一优选实施方式中，第一阶段吹炼：采用石灰8 14kg/t、球团5 10kg/t进行造~ ~渣，分至少两批加入，第一批加入石灰和球团的各自总重量的50 60%；可以理解的，剩余的~ 石灰和球团分批次均匀加入。 [0043] 第二阶段吹炼：采用石灰16 24kg/t、球团13 20kg/t、轻烧白云石7 10kg/t、镁球2~ ~ ~4kg/t进行造渣，分至少两批加入，第一批加入石灰、球团、轻烧白云石、镁球的各自总重量~ 的60 70%。可以理解的，剩余的造渣料（包括石灰、球团、轻烧白云石、镁球）分批次均匀加~ 入。如此，通过大量球团来进行造渣，可以抑制炉渣返干，减少回磷、提升脱磷效果。 [0044] 进一步地，第一阶段吹炼：吹氧枪枪位3.1 3.3m、顶吹氧气强度2.3 2.6Nm3/t/~ ~3 min、底吹氩气强度0.16 0.20Nm/t/min，吹氧结束后持续底吹氩气2 3min，而后倒渣一部~ ~ 分。如此，在第一阶段吹炼中造低碱度+高氧化性炉渣的情况下，采用高枪位、低供氧强度、强底吹的方式进行吹炼，吹氧结束后通过底吹搅拌促进渣金反应脱磷，然后进行倒掉一部分渣（例如以重量份计，倒掉70 85%的前渣），这样，该阶段作为整个转炉冶炼的前期，高效~ 脱磷，且脱磷后钢渣的熔化良好，脱磷效果大幅度提升。 [0045] 进一步地，第二阶段吹炼：相较于第一阶段吹炼的吹氧枪枪位降低10 20%，顶吹氧~3 3 气强度3.0 3.5Nm/t/min、底吹氩气强度0.05 0.08Nm/t/min，吹炼结束后倒渣一部分。如~ ~ 此，在第一阶段吹炼的方式下，该第二阶段吹炼相比第一阶段吹炼降低枪位、提高供氧强度、降低底吹强度，减慢脱碳反应，避免温度过快升高和炉渣氧化性降低，稳定炉渣氧化性，吹炼结束后倒掉一部分渣（例如以重量份计，倒掉65 80%的炉渣），这样，可以进一步地减少~ 回磷、提升脱磷效果。 [0046] 进一步地，本发明一实施方式还提供了一种低温钢的生产方法，其可用于生产高纯净度的低温钢产品。 [0047] 参图2，所述生产方法包括，KR脱硫工序：在KR脱硫设备处理铁水，出站温度1320 1380℃，出站铁水的S含量≤~ 0.0010%； 转炉冶炼工序：将脱硫后的铁水采用本发明一实施方式的所述转炉冶炼方法进行钢水冶炼，得到P含量≤0.0030%的钢水；也即，所述转炉冶炼工序如前文的所述转炉冶炼方法，在此不再赘述； 精炼工序：将转炉冶炼所得钢水通过所述钢包运至LF炉中进行精炼，包括依序的通电升温、合金化、造渣，出站温度1610 1630℃；而后，将LF炉出站钢水运至RH真空精炼炉~ 进行真空处理，破空出钢； 连铸工序：钢水从RH真空精炼炉吊运至连铸平台静置，然后浇注，得到连铸坯。 [0048] 如此，本发明一实施方式的所述生产方法，在KR脱硫‑转炉冶炼‑精炼‑连铸的工艺路线基础上，采用所述转炉冶炼方法，第一阶段吹炼造低碱度+高氧化性炉渣，第二阶段吹炼造高碱度+高氧化性炉渣，然后沸腾出钢，出钢过程不进行合金化，且脱磷处理、扒渣以及采用铝酸钙合成渣进行造渣，如此，采用单座转炉就可以实现高效地稳定地脱磷，又可以避免回磷，得到超低磷的转炉钢水，也即转炉所出钢水通过所述钢包进入后续精炼工序时，钢水为超低磷钢水，且生产过程对设备损害小、成本低。 [0050] 在此统一说明的是，本申请中的“含量”普遍指的是重量百分比，例如，所述的“出站铁水的S含量”指的是出站铁水中的S的重量百分比。 [0051] 在一实施方式中，铁水到KR脱硫设备时的温度1380 1460℃、S含量≤0.040%、C含~量4.2 4.6%、Si含量0.30 0.65%、P含量≤0.10%，余量为Fe和不可避免的杂质元素。当然，本~ ~ 申请中到KR脱硫设备时的铁水的温度和化学成分不限于此。 [0052] 再者，KR脱硫工序中，脱硫结束之后，进行扒渣，使得铁水表面没有面积超过15cm2的脱硫渣团聚块、且KR脱硫设备中的铁水的裸露面积占比在97%以上。 [0053] 在精炼工序中，将转炉所得的钢水进行精炼，包括在先的LF精炼和在后的RH真空精炼。关于LF精炼和RH真空精炼，本申请提供三种实施方式，下面分别进行介绍。 [0054] [第一种实施方式]该实施方式中，在LF精炼中，钢水在LF炉中进行精炼，包括依序的通电升温阶段、合金化阶段、造渣阶段。具体地，钢水到达LF炉进站测温、取样，然后通电升温，以调节钢水温度（也即通电升温阶段）；然后，根据进站取样所测得的化学成分，补加合金、碳粉，以进行合金化（也即合金化阶段）；接下来，向钢水中加入造渣料进行造渣（也即造渣阶段）。 [0055] LF精炼的出钢温度1610 1630℃。~ [0056] 其中，在所述造渣阶段，采用电石和铝粒对炉渣进行脱氧，以将炉渣成分调整为以重量百分比计含50~55%的CaO、30~35%的Al2O3、3~6%的SiO2、4~7%的MgO、1.5%以下的T.Fe+MnO以及其它不可避免的杂质组分。 [0057] 进一步地，在LF精炼中，钢水进站后钢包开启底吹氩气，在通电升温阶段、合金化阶段、造渣阶段的底吹氩气流量分别为400 500NL/min、300 400NL/min、500 600NL/min，其~ ~ ~余阶段的底吹氩气流量分别为150 250NL/min。 ~ [0058] 在LF精炼中，当炉渣的化学成分、钢水温度符合目标后，将钢水运至RH真空精炼炉进行RH真空精炼。 [0059] 在RH真空精炼中，即在RH真空精炼炉进行真空处理时，先在1.5mbar以下的真空度下持续处理15 20min，然后在5mbar以上的真空度下持续处理10 20min，最后破空出钢。~ ~ [0061] 在钢水到站后3min内按顺序打开两级水循环泵W1&W2、第四级蒸汽泵E4、第三级蒸汽泵E3、第二级蒸汽泵E2、第一级蒸汽泵E1，并在钢水到站后4min内将真空度降至1.5mbar3 以下；且在钢水到站后3min内的提升气体流量为100 120Nm/h，3min后的提升气体流量为 3 ~ 230 250Nm /h；在1.5mbar以下的真空度下持续处理15 20min后，关闭真空室的两级真空~ ~ 泵，在真空室上升到5mbar以上后，持续持续处理10 15min，期间提升气体流量为180~ ~ 3 200Nm/h；再破空出钢。 [0062] [第二种实施方式]该实施方式中，在LF精炼中，钢水在LF炉中进行精炼，包括依序的通电升温阶段、合金化阶段、造渣阶段。具体地，钢水到达LF炉进站测温、取样，然后通电升温，以调节钢水温度（也即通电升温阶段）；然后，根据进站取样所测得的化学成分，补加合金、碳粉，以进行合金化（也即合金化阶段）；接下来，向钢水中加入造渣料进行造渣（也即造渣阶段）。 [0063] LF精炼的出钢温度1610 1630℃。~ [0064] 其中，在所述造渣阶段，采用0.15 0.35kg/t的电石、低碳钢渣面脱氧剂对炉渣进~行脱氧，以将炉渣成分调整为以重量百分比计为50~55%的CaO、30~35%的Al2O3、3~6%的SiO2、 4 7%的MgO、2 5%的T.Fe+MnO以及其它不可避免的杂质组分。其中T.Fe+MnO的含量进一步优~ ~ 选为3 5%。如此，相较于前文第一种实施方式，本实施方式通过电石和低碳钢渣面脱氧剂来~ 调整炉渣的成分，尤其是从传统的低占比T.Fe+MnO提高到2 5%，经发明人研究发现，这样可~ 以大大减小钢水吸N。 [0065] 进一步地，在LF精炼中，钢水进站后钢包开启底吹氩气，在通电升温阶段、合金化阶段、造渣阶段的底吹氩气流量分别为400 500NL/min、300 400NL/min、500 600NL/min，其~ ~ ~余阶段的底吹氩气流量分别为150 250NL/min。如此，通过中小底吹为主，避免钢水剧烈翻~ 腾，再结合前面转炉冶炼工序中的弱脱氧技术和LF精炼工序中的炉渣成分设计，可以在降低吸N的基础上进一步降低吸N。 [0066] 在LF精炼中，当炉渣的化学成分、钢水温度符合目标后，将钢水运至RH真空精炼炉进行RH真空精炼。 [0067] 在RH真空精炼中，即在RH真空精炼炉进行真空处理时，先将真空度降低到1.5mbar以下，向钢水中加入金属铝，向钢包渣面加入2 4kg/t的低碳钢渣面脱氧剂，之后持续真空~处理15 20min；然后在5mbar以上的真空度下持续处理10 20min，最后破空出钢。 ~ ~ [0068] 具体地，例如，参图3，所述RH真空精炼炉的真空室10的真空排气管路中依序设置的第一级蒸汽泵E1、第二级蒸汽泵E2、第三级蒸汽泵E3、第四级蒸汽泵E4、两级水循环泵W1&W2。 [0069] 在钢水到站后3min内按顺序打开两级水循环泵W1&W2、第四级蒸汽泵E4、第三级蒸汽泵E3、第二级蒸汽泵E2、第一级蒸汽泵E1，并在钢水到站后4min内将真空度降至1.5mbar3 以下；且在钢水到站后4min内的提升气体流量为100 120Nm/h，4min后的提升气体流量为~ 3 230 250Nm /h；在真空度降至1.5mbar后向钢水中加入金属铝，向钢包渣面加入2 4kg/t的~ ~ 低碳钢渣面脱氧剂，之后持续真空处理15 20min；然后关闭真空室的两级真空泵，在真空室~ 3 上升到5mbar以上后，降低提升气体流量为180 200Nm /h；之后持续处理10 15min，再破空、~ ~ 出钢。 [0070] 如此，一方面通过快速抽深真空，再一方面通过真空状态下向钢水中加入金属铝及向渣面加入低碳钢渣面脱氧剂同时脱氧，可以利用钢水C O反应形成的微小气泡、深真空~下大流量提升气体吹入的氩气泡以及深真空钢水界面反应等综合大幅脱气，降低钢水O、N含量，然后在真空条件下加入金属铝及低碳钢渣面脱氧剂，避免金属铝的氧化和合金化及造渣时吸气，另外，在LF精炼工序中的炉渣成分设计的情况下，该RH真空精炼工序的处理还可以避免因LF精炼工序中的炉渣成分设计所引起的氧化性高的问题。 [0071] 本实施方式中，LF精炼和RH真空精炼中所用的所述低碳钢渣面脱氧剂的具体成分按重量百分数计CaO 25~35%、Al2O310~20%、CaF25~10%、金属铝45~55%，以及其他不可避免的组分。 [0072] [第三种实施方式]该实施方式中，在LF精炼中，钢水在LF炉中进行精炼，包括依序的通电升温阶段、合金化阶段、造渣阶段。具体地，钢水到达LF炉进站测温、取样，然后通电升温，以调节钢水温度（也即通电升温阶段）；然后，根据进站取样所测得的化学成分，补加合金、碳粉，以进行合金化（也即合金化阶段）；接下来，向钢水中加入造渣料进行造渣（也即造渣阶段）。 [0073] LF精炼的出钢温度1610 1630℃。~ [0074] 优选地，在造渣阶段，向钢水中加0.3 0.5kg/t的电石、1.0 2.0kg/t的铝酸钙合成~ ~渣，以将炉渣成分调整为以质量百分比计含50~55%的CaO、30~35%的Al2O3、1~3%的CaF2、3%以内的SiO2、4~6%的MgO、1%以内的T.Fe+MnO以及其它不可避免的杂质组分。 [0075] 其中，此工序中所述铝酸钙合成渣与前面转炉出钢时所提到的铝酸钙合成渣不同，为了便于清楚的表述，本申请中将该工序中的铝酸钙合成渣命名为第二铝酸钙合成渣。具体地，所述第二铝酸钙合成渣的组分按质量百分数计包括40~45%的CaO、10~15%的Al2O3、5~10%的CaF2、3%以内的SiO2、2~5%的MgO、5~10%的CaC2、15~20%的单质铝，且其中物相12CaO• 7Al2O3的质量百分数超30%，其余为CaO、CaF2、SiO2、MgO的单相或复合相。 [0076] 这样，在转炉冶炼工序中的大渣量、强脱氧合成渣的基础上，该LF精炼工序也同样采用大渣量、强脱氧合成渣进行快速脱氧和成渣，可以进一步降低钢水总氧含量，减少吸附夹杂物，改善钢水的纯净度。 [0077] 进一步地，在LF精炼的过程中，全程底吹氩气，通电升温期间底吹氩气的流量为400 500NL/min，合金化期间底吹氩气的流量为300 400NL/min，造渣期间底吹氩气的流量~ ~ 为500 600NL/min，其余时间底吹氩气的流量为150 250NL/min。 ~ ~ [0078] 在LF精炼中，当炉渣的化学成分、钢水温度符合目标后，将钢水运至RH真空精炼炉进行RH真空精炼。 [0079] 在RH真空精炼中，即在RH真空精炼炉进行真空处理时，先在200mbar以上真空度下处理3 5min，再在1.5mbar以下的真空度下持续处理10 15min，然后在50mbar以上的真空度~ ~下持续处理5min以上，最后破空出钢。 [0080] 具体地，参图3所示，所述RH真空精炼炉的真空室10的真空排气管路中依序设置第一级蒸汽泵E1、第二级蒸汽泵E2、第三级蒸汽泵E3、第四级蒸汽泵E4、两级水循环泵W1&W2。 [0081] 在钢水运至RH真空精炼炉后，1min内打开两级水循环泵W1&W2，将真空度维持在3 200mbar以上，并将提升气体流量维持在80 100Nm/h，处理3 5min；之后，按顺序打开第四~ ~ 级蒸汽泵E4、第三级蒸汽泵E3、第二级蒸汽泵E2、第一级蒸汽泵E1，并将提升气体流量提高 3 到150 200Nm/h，在真空度降至1.5mbar以下之后，持续处理10 15min；然后关闭第三级蒸~ ~ 汽泵E3、第二级蒸汽泵E2、第一级蒸汽泵E1，将真空度调整到50mbar以上，之后处理5min以 3 上，这期间提升气体流量维持不变，也即保持150 200Nm/h，最后破空、出钢。 ~ [0082] 如此，先采用高压力（具体例如在200mbar以上）、低提升气体流量（具体例如提升3 气体流量维持在80 100Nm/h），再采用深真空（具体例如1.5mbar以下）、高提升气体流量~ 3 （具体例如提升气体流量为150 200Nm/h），最后再用较高压力（具体例如50mbar以上）继续~ 处理，这样的方式，使得先控制低循环量来处理钢水，促进夹杂物上浮的同时，减少对耐材的侵蚀，再采用深真空高循环量来处理钢水，从而快速以及更强的去除夹杂物（也即除氧），最后再降低循环量，从而减少耐材侵蚀所引入的夹杂物的同时，大量带走夹杂物，综上来控制总氧含量，提高钢水的纯净度，进而保证最终低温钢的低温性能。 [0083] 其中，参图3，所述的提升气体可通过提气管11通入，该提气管11连通于真空室10下方的上升管32中。更具体地，真空室10下方设置供钢水循环流动的两个管路，其中之一连通提气管11而作为钢水由钢包向上进入真空室的通道，命名为上升管32，其中另一则作为钢水由真空室向下返回钢包的通道，命名为下降管31。 [0084] 进一步地，一实施方式中，参图4，在真空度降至500mbar之后，从靠近真空室10下方的下降管31的区域S1处喂入钙线1.0 1.5m/t且喂线速度4 6m/s。如此，通过向钢水中喂~ ~入钙线，利用Ca来进行进一步脱氧，并且改善夹杂物的成分，从而进一步提升钢水的纯净度。 [0085] 而作为一种更优选的变化实施方式，参图4，在真空度降至1.5mbar以下之后，持续处理10 15min期间，在与真空室10下方的下降管31相比更靠近上升管32的区域S2处向钢水~中喂入钙线0.5 1.0m/t且喂线速度1 1.5m/s。此处，可以理解的，区域S2中的任意一个位置~ ~ 点，与上升管32的最小距离小于与下降管31的最小距离。如此，在临近上升管32的区域S2喂钙线的实施方式，结合低喂线速度+薄铁皮，使得Ca能够喂入钢水的中上部并快速地和钢水中的O元素接触来形成夹杂物，这一大部分Ca元素快速地从上升管32随钢水抽入真空室10内部，从而实现快速脱氧，而剩余的少部分Ca元素则可以溶入钢包20的钢水中，参与钢水脱氧循环，经发明人研究意外地发现，这种方式的脱氧效果超出在临近下降管31的区域S1喂入钙线的方式，例如可以比在区域S1喂入钙线的方式将T.O含量进一步降低2 5ppm。 ~ [0087] 其中，所述钙线的铁皮的化学成分以质量百分比计包括：Al:0.005 0.035%、Si:~ 0.2 0.4%、Mn:0.3 0.5%、P≤0.001%、S≤0.003%，其余为Fe和不可避免的杂质。 ~ ~ [0088] 此处，区域S1和区域S2的分割面M，以其中各个位置与上升管32的最小距离、与下降管31的最小距离的大小关系而定。例如，区域S1中的任意一个位置点，与上升管32的最小距离大于与下降管31的最小距离；区域S2中的任意一个位置点，与上升管32的最小距离小于与下降管31的最小距离；分割面M上的任意一个位置点，与上升管32的最小距离等于与下降管31的最小距离。而换个角度讲，分割面M为上升管32和下降管31的对称面（或称镜像面）。 [0089] 进一步地，参图4，在钢包20中定义一拟合面T，该拟合面T过上升管32的中心O并平行于镜像面M，区域S2进一步优选为处于拟合面T和镜像面M之间的区域S21，例如图4中斜线所标记的部分，也就是说，在拟合面T和镜像面M之间喂入钙线。如此，可以进一步提升脱氧效果。 [0090] 接下来，在连铸工序中，钢水从RH真空精炼炉吊运至连铸平台静置，然后浇注，得到连铸坯。 [0091] 具体地，钢水从RH真空精炼炉吊运至连铸平台静置10 20min，然后开始浇注。当~然，静置时长不限于此。 [0092] 在具体实施中，可以采用板坯连铸机进行浇注，得到厚度220mm或320mm、宽度15002300mm的坯料。具体地，例如，可以将盛有钢水的多炉钢包依次注入中间包，再将中间包内~ 的钢水注入板坯连铸机的结晶器，然后从结晶器中拉出，得到坯料。所得坯料的厚度220mm、宽度1500 2300mm，或者厚度320mm、宽度1500 2300mm。 ~ ~ [0093] 一优选实施方式中，中间包钢水的过热度30 50℃，结晶器采用熔点为1100 1200~ ~℃的低熔点碱性保护渣，拉速v为1.05 1.35m/min，结晶器的锥度1.05 1.2%，如此，在拉速v~ ~ 和结晶器锥度的控制基础上，结合高过热度和低熔点碱性保护渣，保护渣的熔化速率度，对坯料的皮壳具有优异的保护和润滑作用，导热效果得到保障，提升坯料的冷却均匀性。 [0094] 所述低熔点碱性保护渣的Na2O和K2O的质量百分数合计为8~10%，且Na2O占Na2O和K2O之和的50~80%。如此，所述低熔点碱性保护渣中的碱性氧化物（例如Na2O和K2O）的含量高，能够对坯料的皮壳进行保护，起到润滑作用，导热效果也可以得到保障，进一步提升了冷却均匀性。 [0095] 在一具体实例中，所述低熔点碱性保护渣的碱度（即CaO/SiO2）为1.2~1.6，除了CaO、SiO2、Na2O和K2O之外，其化学成分以质量百分数计还包括：Al2O3:2~5%、MgO:1~3%、Fe2O3:0.6~1.5%、F:8~10%、C:4~6%、H2O≤0.2%。除上述成分之外，所述低熔点碱性保护渣的剩余成分为不可避免的杂质。 [0096] 所述低熔点碱性保护渣的粒度1 3mm的质量占比96%以上，而粒度不到1mm的和超~过3mm的质量占比不到4%。这样的粒度，可以保证所述低熔点碱性保护渣在结晶器内的融化速率，从而提升其保护效果。 [0097] 一实施方式中，结晶器的低熔点碱性保护渣的消耗量为0.4 0.55kg/t，也即按照~每吨钢水添加0.4 0.55kg所述低熔点碱性保护渣的配比，来向结晶器中添加所述低熔点碱~ 性保护渣。 [0098] 所述坯料出结晶器之后在二冷区进行冷却，所述二冷区按照水量不同分10个区段。 [0099] 其中，第1区段的水量是结晶器的水量的1/10以下，第2 4区段的水量大于第1区段~的水量且依次递减，第5区段的水量小于第1区段的水量，第6区段的内弧水量小于外弧水量，第7 10区段的内外弧边部水量小于内外弧中部水量；坯料在第8 10区段进行压下且三~ ~ 个区段各分配25%、25%和50%的压下量，厚度220mm和320mm的坯料的压下量分别为3 5mm和6~ 8mm；坯料离开全部扇形段之后进行切割和堆垛缓冷，得到连铸坯。 ~ [0100] 如此，一方面，钢水在结晶器中的冷却强度大（水量大），出结晶器之后在第1区段大幅度降低冷却强度（水量突降9/10以上），使得坯料的皮壳适当回温，而第2 4区段的水量~又再次增大，从而防止回温时皮壳减薄而造成漏钢；同时，第2 4区段的水量依次递减，也即~ 第2区段的水量＞第3区段的水量＞第4区段的水量，这样在保证避免漏钢的同时，还可以避免疲劳过冷而引起坯料在矫直、切割和堆放时出现内部裂纹；再者，从第6区段开始，对内弧和外弧的水量、边部和中部的水量进行精准调节，从而保证坯料冷却的均匀性，并防止因边部/角部过冷而产生裂纹；而另一方面，通过对坯料的压下以及对压下量的分配调控，可以优化铸坯的内部质量和偏析问题。 [0101] 在一优选实施方式中，还可以根据拉速v的变化调整结晶器的锥度。例如，当拉速v在1.20m/min以下时，结晶器的锥度1.1 1.2%；否则，结晶器的锥度1.05 1.15%。如此，能够~ ~降低坯料在冷却过程中收缩而导致的冷却不均匀。 [0102] 再者，还可以根据拉速v的变化调整结晶器的水量以及第1至5区段的水量。 [0103] 例如，拉速v在1.05 1.20m/min范围内时，结晶器的宽侧水量3600 3900NL/min、窄~ ~侧水量390 420NL/min；拉速v大于1.20m/min且小于等于1.35m/min时，结晶器的宽侧水量~ 3900 4100NL/min、窄侧水量420 450NL/min。如此，一方面，使得结晶器采用大的冷却强度，~ ~ 同时还根据拉速v来调整结晶器的水量不同，降低坯料在冷却过程中收缩而导致的冷却不均匀。 [0104] 再例如，第1至5区段的内外弧具有对应拉速v=1.05m/min的标准水量，也就是当拉速v为1.05m/min时第1至5区段的内外弧分别具有各自的标准水量。第1至5区段的内外弧的对应拉速v=1.05m/min的标准水量分别为250 290NL/min、575±25NL/min、525±25NL/min、~475±25NL/min、175±25NL/min。 [0105] 第1至5区段的内外弧还具有对应于拉速v＞1.05m/min的增强水量，也就是当拉速v＞1.05m/min时第1至5区段的内外弧分别具有各自的增强水量，增强水量为标准水量与增量水量ΔT=T×floor((v－1.05m/min)/0.05m/min)之和，T取值5 10NL/min。~ [0106] 其中，floor表示向下取整函数，也即对(v－1.05m/min)/0.05m/min进行向下取整，例如拉速v在前文所述的范围1.05 1.35m/min中取值1.14m/min时，将v=1.14m/min带入~floor((v－1.05m/min)/0.05m/min)，得到floor(1.8)=1；再例如拉速v在前文所述的范围 1.05 1.35m/min中取值1.31m/min时，将v=1.31m/min带入floor((v－1.05m/min)/0.05m/~ min)，得到floor(5.2)=5。 [0107] 这样，按照所述标准水量、所述增量水量的方式对第1至5区段的内外弧水量进行控制，能够使得坯料的皮壳适当回温，并且在保证避免漏钢的同时，进一步避免疲劳过冷而引起坯料在矫直、切割和堆放时出现内部裂纹。 [0108] 具体的实施例中，第6区段的内弧水量100 120NL/min、外弧水量150 170NL/min；~ ~ 第7和8区段的内弧中部水量分别为50 60NL/min和70 80NL/min、内弧边部水量分别为40~ ~ ~ 50NL/min和60 70NL/min、外弧中部水量分别为90 100NL/min和150 160NL/min、外弧边部~ ~ ~ 水量分别为80 90NL/min和140 150NL/min；第9和10区段的内外弧中部水量均为50 60NL/~ ~ ~ min、内外弧边部水量均为40 50NL/min。如此，对于第6至10区段，对内弧和外弧的水量、边~ 部和中部的水量进行精准调节，从而保证坯料冷却的均匀性，并防止因边部/角部过冷而产生裂纹。 [0109] 再者，第1区段的窄侧水量40 60NL/min。~ [0110] 进一步地，一实施方式中，所述中间包采用高碱度覆盖剂，也即向中间包内的钢水上添加高碱度覆盖剂。所述高碱度覆盖剂的熔点1300~1450℃、碱度（即CaO/SiO2）≥15。如此，通过采用高碱度、低熔点的覆盖剂，底层与钢液接触层处于熔融状态，从而能够吸附钢水中的氧化铝、硅酸盐类夹杂物，提高钢水的洁净度。 [0111] 一具体实例中，除了CaO、SiO2之外，所述高碱度覆盖剂的化学成分以质量百分数计还包括：Al2O3:33~36%、MgO:4~6%、Fe2O3:1~2%、C≤1%、H2O≤0.2%。除上述成分之外，所述高碱度覆盖剂的剩余成分为不可避免的杂质。 [0112] 在一实施方式中，在浇注过程中，第一炉钢包的钢水浇注至中间包，且中间包的钢水向结晶器中开浇之前，向中间包中加入所述高碱度覆盖剂400 450kg；之后，从第二炉钢~包的钢水向中间包中浇注开始，针对每一炉钢包的钢水（即第二炉钢包之后的每一炉钢包），向中间包中加入所述高碱度覆盖剂5 10kg和石灰粉颗粒5 10kg。这样，可以保证高碱~ ~ 度覆盖剂对钢水的保护和净化作用。 [0113] 所述石灰粉颗粒的粒度1 3mm的质量占比90%以上，CaO的质量占比95%以上。~ [0114] 在一实施方式中，在浇注过程中，向结晶器中开浇时中间包内的钢水总重50±2吨，稳定浇注期间中间包内的钢水总重55 60吨，钢包换包时中间包内的钢水总重50±2吨。~ 如此，这样控制中间包内的钢水的方式，可以获得稳定的流场，避免钢水搅动卷渣，还可以促进所述高碱度覆盖剂吸附钢水中的氧化铝、硅酸盐类夹杂物，进一步提高钢水的洁净度。 [0115] 在浇注过程中，进行全程保护浇注，长水口吹氩流量为150 250NL/min，塞棒及浸~入式水口吹氩流量为3 5NL/min，开浇前中间包吹氩5min以上。 ~ [0116] 全部扇形段分为依次的弧形区、矫直区和水平区，在一实施方式中，坯料在矫直区的表面温度≥950℃，离开全部扇形段时的温度≥750℃，在切割完成之后的表面温度≥650℃。 [0117] 在一优选地实施方式中，所述板坯连铸机具有二冷电磁搅拌设备，在浇注过程中，所述二冷电磁搅拌设备的功率6 8Hz、电流200 400A。如此，通过电磁搅拌，可以进一步控制~ ~连铸坯的内部质量和偏析问题，进而提升最终所得连铸坯的质量。 [0118] 在一实施方式中，坯料在堆垛缓冷时，在四周具有围挡的位置进行堆垛缓冷，缓冷至200℃以下拆垛，制备得到连铸坯。 [0119] 进一步地，所述连铸坯的化学成分以重量百分比计包括：C:0.03 0.10%、Si:0.15~ ~0.35%、Mn:0.5 1.6%、Ni:0.4 10.0%、Al:0.015 0.055%、Cu≤0.015%、Mo≤0.50%、Cr≤~ ~ ~ 0.70%、Nb≤0.035%，余量为铁和不可避免的杂质。 [0120] 在低温钢中，该化学成分中各个元素的作用如下。 [0121] C：是钢的强化元素，也是奥氏体稳定元素，逆转奥氏体富集C后会显著降低Ms点，提高其稳定性。但C含量过高会导致韧‑脆转变温度升高，对HAZ低温韧性有害。因此，在保证强度的前提下，C应该越低越好。 [0122] Si：在炼钢过程中是脱氧元素，对降低镍系钢中有害元素O含量非常重要。同时Si可以提高强度。Si除了和Mn按一定比例存在于钢中可抑制Mn偏聚外，Si还可以抑制P在晶界偏聚。Si含量过高则不利于焊接性能，降低Si含量可使母材及焊接热影响区（HAZ）低温韧性得到改善。 [0123] Mn：是奥氏体稳定元素，富集于奥氏体中有利于逆转奥氏体的稳定。Mn也是基体强化元素，可以通过固溶强化和沉淀强化（形成细小MnS颗粒）来提高强度。Mn对淬透性也有强烈影响，显著提高材料的淬透性。Mn含量过低则强度达不到要求，过高则容易形成大尺寸的MnS夹杂物恶化韧性，最优选择为0.6wt%。Mn、Si以一定比例存在于钢中，还有利于抑制Si偏聚。 [0124] Al：用作炼钢时的脱氧定氮剂，细化晶粒，抑制低碳钢的时效，改善钢在低温时的韧性，特别是降低了钢的脆性转变温度，提高钢的抗氧化性能。 [0126] Nb：可提高钢的强度，Nb元素能够与C形成高硬度的碳化物，增强钢的强度和硬度，提高钢的耐磨性和抗拉强度。Nb元素能够稳定碳化物的形成，限制了晶界处的腐蚀和氢致开裂现象，提高了钢的抗腐蚀能力和耐候性。 [0128] Mo：钼能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力，发生变形，称蠕变)。结构钢中加入钼，能提高机械性能。还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。 [0130] 而如前所述，所述连铸坯的化学成分除了C、Si、Mn、Ni、Al、Cu、Mo、Cr、Nb之外，余量为铁和不可避免的杂质。其中，这些杂质例如包括T.O、P、S、N、H。在本发明一实施方式中，基于所述生产方法，所述连铸坯的化学成分以重量百分比计包括：T.O≤8ppm、P≤0.004%、S≤0.0015%、N≤0.0025%、H≤1.5ppm，杂质元素含量低，所述连铸坯为高纯净度的低温钢连铸坯。 [0131] 在低温钢中，这些杂质元素的影响如下。 [0132] P、S：容易在晶界偏聚，与铁形成Fe3P，使Fe原子与周围Fe原子结合力变弱，降低晶界抗裂纹扩展能力，恶化低温韧性。因此S、P都是对低温韧性有害的元素，S易与金属元素Mn形成析出物MnS，降低低温韧性。 [0133] O/N：O、N与Al容易形成高熔点析出物Al2O3和AlN。而且析出物直径较大，能达到几微米，在析出物附近容易造成应力集中而成为裂纹源，严重影响基体的低温韧性，应尽量减少这几种元素含量。氧和氢一样，都会对钢的机械性能产生不良影响。不仅是氧的浓度，而且含氧的夹杂物的多少、类型及其分布等也有很重要的影响。 [0134] H：当钢中氢含量大于2ppm时，氢在所谓“鳞片剥落”现象中起重要作用。在滚轧和锻造后的冷却过程中出现内裂和断裂现象时，这种剥落现象一般更加明显，而且在大的断面或者高碳钢中更经常发现这种现象。 [0135] 另外，所得连铸坯的90%以上的氧化物夹杂物中Al2O3含量≥85%，95%以上氧化物夹杂物尺寸≤5μm，最大尺寸氧化物夹杂物不超过25μm。 [0136] 其中，关于氧化物夹杂物的成分分析手段和尺寸分析手段，在本领域中是常规技术。例如，采用扫描电镜进行夹杂物自动统计分析，在连铸坯的宽度方向1/4位置处，自内弧到外弧的厚度方向均匀取5块长20mm×宽20mm×厚度15mm的样品，每块样品采用扫描电镜进行扫描并统计10mm×10mm面积内的氧化物夹杂物，在扫描过程中，电镜能谱分析会给出每个元素含量，折算成氧化铝，即可得出每个氧化物夹杂物中的Al2O3含量；同时，电镜还可以自动统计出每个氧化物夹杂物的尺寸。 [0137] 所得连铸坯的中心碳偏析1.5级以下、表面裂纹≤1.5mm；宽度偏差在5mm以内、厚度偏差2mm以内。 [0138] 进一步地，复参图2，本发明一实施方式中，所述生产方法还包括，加热工序：将连铸坯送入加热炉进行加热，预热段最高温度为750 850℃，加热段~ 最高温度为1100 1200℃，均热段最高温度为1150 1200℃，预热段升温速度20 30℃/min，~ ~ ~ 加热段升温速度30 50℃/min； ~ 热轧工序：离开加热炉之后，将所述连铸坯热轧成厚度h为5 60mm的热轧板材，开~ 轧温度为1030 1130℃，终轧温度为800 850℃，每道次的轧制量为10 15%； ~ ~ ~ 将热轧板材自然空冷至200℃以下，而后进行二次淬火和回火热处理，之后自然冷却至室温，得到板材成品；其中，第一次淬火的温度为800 900℃，第二次淬火的温度为700~ ~ 800℃；若h≤20mm，则回火温度600 620℃；若h≥40mm，则回火温度560 580℃；若20mm＜h＜~ ~ 40mm，则回火温度＞580℃且＜600℃。 [0139] 如此，所述生产方法可以用于制备力学性能优异、低温性能优异、表面质量优异的低温钢板材。 [0140] 具体地，所得板材成品的Z向断面收缩率≥70%、‑80℃、‑95℃、‑125℃、‑196℃低温冲击功单值均≥185J。甚至于，‑80℃、‑95℃、‑125℃、‑196℃低温冲击功单值可以达到215J以上，250J以上，甚至于320J以上。其中，本申请中，可以按照GB/T 228.1‑2010《金属材料拉伸试验‑第1部分：室温试验方法》在液压式万能材料试验机上，对所得板材成品进行室温拉伸性能试验，按照GB/T 229‑2020《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》在冲击试验机上，对所得板材成品进行低温冲击试验，以获取产品的室温拉伸性能和低温冲击性能。 [0141] 具体地，加热工序中，连铸坯冷却至室温之后且在进入加热炉之前，可以进行表面修磨，而后在修磨后的表面上喷涂厚度0.8 1.5mm的高温抗氧化涂料，再将连铸坯送入加热~炉。 [0142] 在加热工序中，通过控制升温速率低，避免坯料内外部热量不均引起的内裂纹等问题；并且，均热段保温时间65 85min，均热段采用高温、长时间保温的方式，确保坯料受热~均匀，进而避免后续热轧中造成表面裂纹。 [0143] 再者，对于厚度220mm的连铸坯，加热工序中，连铸坯在炉总时间优选控制在150~180min；而对于厚度320mm的连铸坯，加热工序中，连铸坯在炉总时间优选控制在200~ 230min。 [0144] 接下来，热处理工序中，包括前期的二次淬火阶段和后期的回火热处理阶段。其中，在二次淬火阶段中，第一次淬火的温度为800 900℃，第二次淬火的温度为700 800℃，~ ~在此基础上，可以根据钢材中的Ni含量对第一次淬火的温度和第二次淬火的温度进行微调。例如，Ni含量3 4%时，第一次淬火温度820±20℃，第二次淬火温度720±20℃；Ni含量8~ ~ 10%时，第一次淬火温度880±20℃第二次淬火温度780±20℃。 [0145] 再优选地，第一次淬火的在炉时长为(2.0 2.2)min/mm×H+(5 10)min，第二淬火~ ~的在炉时长为(2.1 2.3)min/mm×H+(5 10)min，回火的在炉时长为(2.5 2.8)min/mm×H+~ ~ ~ (5 10)min，其中H为板材的厚度。 ~ [0146] 以上对本发明一实施方式的生产方法进行了详细介绍，下面分别介绍采用本发明所述生产方法进行实施以制备板材成品的几个实施例，这些实施例中，除了下面所提到的参数，一些其它重要参数如前文所述，未加以赘述。 [0147] 第一组实施例整体上而言，该组实施例按照KR脱硫‑转炉冶炼‑LF精炼‑RH真空精炼‑连铸的过程制备连铸坯，且LF精炼‑RH真空精炼的过程采用前文所述的第一种实施方式予以实施。具体来讲过程如下。 [0148] 将高炉铁水投入到KR脱硫设备中进行脱硫处理，脱硫结束之后进行扒渣，出站铁水的S含量≤0.0010%。 [0149] 将所得高炉铁水、废钢和镍板投入单座转炉中，进行两阶段吹炼。 [0150] 第一阶段吹炼中，吹氧枪枪位3.1 3.3m、顶吹氧气强度2.3 2.6Nm3/t/min、底吹氩~ ~3 气强度0.16 0.20Nm/t/min，采用石灰和球团进行造渣，吹氧结束后持续底吹氩气2 3min，~ ~ 而后倒掉部分钢渣。 [0151] 以上，KR脱硫的出站铁水温度、转炉中铁水投入量、废钢和镍板的总投入量、第一阶段吹炼的炉渣碱度和T.Fe含量、大致的倒渣率、终点钢水温度、终点钢水中的C含量和P含量，分别如表1所示。 [0152] [表1] [0153] 第二阶段吹炼中，吹氧枪枪位相较于第一阶段吹炼的吹氧枪枪位降低10 20%，顶3 3 ~ 吹氧气强度3.0 3.5Nm/t/min、底吹氩气强度0.05 0.08Nm/t/min，采用石灰、球团、轻烧白~ ~ 云石、镁球进行造渣，吹炼结束后部分倒渣。其中，该阶段吹炼的炉渣碱度、T.Fe含量、大致的倒渣率、终点钢水温度、C含量、P含量，分别如表2所示。 [0154] 然后沸腾出钢，出钢过程中不加合金，出钢大致达到25 35%时向钢包中加入5~ ~8kg/t的石灰、3 5kg/t的氧化铁粉进行脱磷处理，在脱磷处理期间钢包进行底吹氩气，且两~ 个透气砖的氩气流量均为300 500NL/min并维持到出钢完成；出钢完成后，一个透气砖的氩~ 气流量升高为600 800NL/min、另一个透气砖的氩气流量升高为1000 1200NL/min，并持续5~ ~ 10min，而后停止底吹氩气；之后扒渣、脱氧合金化，最后加石灰、铝酸钙合成渣进行造渣，~ 钢包内得到钢水的P含量如表2所示。 [0155] [表2] [0156] 所述转炉钢水运至LF炉进行精炼，包括依序的通电升温阶段、合金化阶段、造渣阶段，出钢温度如表3所示。其中，在所述造渣阶段，采用电石和铝粒调整炉渣成分，具体的炉渣成分如表3所示。 [0157] [表3] [0158] 而后，LF炉精炼所得钢水运至RH真空精炼炉进行RH真空精炼，先在1.5mbar以下的真空度下持续处理15 20min，然后在5mbar以上的真空度下持续处理10 20min，最后破空出~ ~钢，具体操作过程如前面第一种实施方式所述。 [0159] 钢水从RH真空精炼炉吊运至连铸平台静置，然后开始浇注，得到厚度220mm或320mm的连铸坯。所得连铸坯的化学成分如表4所示，除表中所列元素之外，余量为铁和不可避免的杂质。 [0160] [表4] [0161] [表4续] [0162] 另外，经检测，连铸坯中，约M%的氧化物夹杂物中Al2O3含量≥80%，约N%的氧化物夹杂物尺寸≤5μm，其中的M、N分别如表5所示；再者，氧化物夹杂物的最大尺寸、中心碳偏析等级、表面最大裂纹、宽度偏差、厚度偏差也分别如表5所示。 [0163] [表5] [0164] 接下来，该组实施例的各个连铸坯冷却至室温之后，进行表面修磨，而后在修磨后的表面上喷涂厚度0.8 1.5mm的高温抗氧化涂料，再将连铸坯送入加热炉进行加热，预热段~升温速度20 30℃/min，加热段升温速度30 50℃/min；连铸坯离开加热炉之后，热轧成板~ ~ 材。其中，在加热炉中的预热温度、加热温度、均热温度、热轧所得板材的厚度、开轧温度和终轧温度，分别如表6所示。 [0165] [表6] [0166] 对热轧所得板材自然空冷至200℃以下后，进行二次淬火和回火热处理,冷却至室温之后，得到板材成品。其中，第一次淬火的温度和在炉时长、第二次淬火的温度和在炉时长、回火温度和在炉时长，分别如表7所示。 [0167] [表7] [0168] 对所述板材成品进行取样以及性能检测，具体按照GB/T 228.1‑2010《金属材料拉伸试验‑第1部分：室温试验方法》在液压式万能材料试验机上，对板材成品进行室温拉伸性能试验，以及按照GB/T 229‑2020《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》在冲击试验机上，对所述板材成品进行低温冲击试验，结果如下表8所示。 [0169] [表8] [0170] 从表8中可以看出，所述板材成品的室温力学性能和低温力学性能均十分优异，‑80℃、‑95℃、‑125℃和‑196℃的低温冲击功单值均≥185J。另外，各个实施例的板材成品的Z向断面收缩率≥70%。 [0171] 第二组实施例整体上而言，该组实施例按照KR脱硫‑转炉冶炼‑LF精炼‑RH真空精炼‑连铸的过程制备连铸坯，且LF精炼‑RH真空精炼的过程采用前文所述的第二种实施方式予以实施。具体来讲过程如下。 [0172] 将高炉铁水投入到KR脱硫设备中进行脱硫处理，脱硫结束之后进行扒渣，出站铁水的S含量≤0.0010%。 [0173] 将所得高炉铁水、废钢和镍板投入单座转炉中，进行两阶段吹炼。 [0174] 第一阶段吹炼中，吹氧枪枪位3.1 3.3m、顶吹氧气强度2.3 2.6Nm3/t/min、底吹氩~ ~3 气强度0.16 0.20Nm/t/min，采用石灰和球团进行造渣，吹氧结束后持续底吹氩气2 3min，~ ~ 而后倒掉部分钢渣。 [0175] 以上，KR脱硫的出站铁水温度、转炉中铁水投入量、废钢和镍板的总投入量、第一阶段吹炼的炉渣碱度和T.Fe含量、大致的倒渣率、终点钢水温度、终点钢水中的C含量和P含量，分别如表9所示。 [0176] [表9] [0177] 第二阶段吹炼中，吹氧枪枪位相较于第一阶段吹炼的吹氧枪枪位降低10 20%，顶~3 3 吹氧气强度3.0 3.5Nm/t/min、底吹氩气强度0.05 0.08Nm/t/min，采用石灰、球团、轻烧白~ ~ 云石、镁球进行造渣，吹炼结束后部分倒渣。其中，该阶段吹炼的炉渣碱度、T.Fe含量、大致的倒渣率、终点钢水温度、C含量、P含量，分别如表10所示。 [0178] 然后沸腾出钢，出钢过程中不加合金，出钢大致达到25 35%时向钢包中加入5~ ~8kg/t的石灰、3 5kg/t的氧化铁粉进行脱磷处理，在脱磷处理期间钢包进行底吹氩气，且两~ 个透气砖的氩气流量均为300 500NL/min并维持到出钢完成；出钢完成后，一个透气砖的氩~ 气流量升高为600 800NL/min、另一个透气砖的氩气流量升高为1000 1200NL/min，并持续5~ ~ 10min，而后停止底吹氩气；之后扒渣、脱氧合金化，最后加石灰、铝酸钙合成渣进行造渣，~ 钢包内得到钢水的P含量如表10所示。 [0179] [表10] [0180] 所述转炉钢水运至LF炉进行精炼，包括依序的通电升温阶段、合金化阶段、造渣阶段，出钢温度如表11所示。其中，在所述造渣阶段，采用电石和铝粒调整炉渣成分，具体的炉渣成分如表11所示。 [0181] [表11] [0182] 而后，LF炉精炼所得钢水运至RH真空精炼炉进行RH真空精炼，先将真空度降低到1.5mbar以下，向钢水中加入金属铝，向钢包渣面加入2 4kg/t的低碳钢渣面脱氧剂，之后持~ 续真空处理15 20min；然后在5mbar以上的真空度下持续处理10 20min，最后破空出钢，具~ ~ 体操作过程如前面第二种实施方式所述。 [0183] 钢水从RH真空精炼炉吊运至连铸平台静置，然后开始浇注，得到厚度220mm或320mm的连铸坯。所得连铸坯的化学成分如表12所示，除表中所列元素之外，余量为铁和不可避免的杂质。 [0184] [表12] [0185] [表12续] [0186] 另外，经检测，连铸坯中，约M%的氧化物夹杂物中Al2O3含量≥80%，约N%的氧化物夹杂物尺寸≤5μm，其中的M、N分别如表13所示；再者，氧化物夹杂物的最大尺寸、中心碳偏析等级、表面最大裂纹、宽度偏差、厚度偏差也分别如表13所示。 [0187] [表13] [0188] 接下来，该组实施例的各个连铸坯冷却至室温之后，进行表面修磨，而后在修磨后的表面上喷涂厚度0.8 1.5mm的高温抗氧化涂料，再将连铸坯送入加热炉进行加热，预热段~升温速度20 30℃/min，加热段升温速度30 50℃/min；连铸坯离开加热炉之后，热轧成板~ ~ 材。其中，在加热炉中的预热温度、加热温度、均热温度、热轧所得板材的厚度、开轧温度和终轧温度，分别如表14所示。 [0189] [表14] [0190] 对热轧所得板材自然空冷至200℃以下后，进行二次淬火和回火热处理,冷却至室温之后，得到板材成品。其中，第一次淬火的温度和在炉时长、第二次淬火的温度和在炉时长、回火温度和在炉时长，分别如表15所示。 [0191] [表15] [0192] 对所述板材成品进行取样以及性能检测，具体按照GB/T 228.1‑2010《金属材料拉伸试验‑第1部分：室温试验方法》在液压式万能材料试验机上，对板材成品进行室温拉伸性能试验，以及按照GB/T 229‑2020《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》在冲击试验机上，对所述板材成品进行低温冲击试验，结果如下表16所示。 [0193] [表16] [0194] 从表16中可以看出，所述板材成品的室温力学性能和低温力学性能均十分优异，‑80℃、‑95℃、‑125℃和‑196℃的低温冲击功单值均≥185J。另外，各个实施例的板材成品的Z向断面收缩率≥70%。 [0195] 第三组实施例整体上而言，该组实施例按照KR脱硫‑转炉冶炼‑LF精炼‑RH真空精炼‑连铸的过程制备连铸坯，且LF精炼‑RH真空精炼的过程采用前文所述的第三种实施方式予以实施。具体来讲过程如下。 [0196] 将高炉铁水投入到KR脱硫设备中进行脱硫处理，脱硫结束之后进行扒渣，出站铁水的S含量≤0.0010%。 [0197] 将所得高炉铁水、废钢和镍板投入单座转炉中，进行两阶段吹炼。 [0198] 第一阶段吹炼中，吹氧枪枪位3.1 3.3m、顶吹氧气强度2.3 2.6Nm3/t/min、底吹氩~ ~3 气强度0.16 0.20Nm/t/min，采用石灰和球团进行造渣，吹氧结束后持续底吹氩气2 3min，~ ~ 而后倒掉部分钢渣。 [0199] 以上，KR脱硫的出站铁水温度、转炉中铁水投入量、废钢和镍板的总投入量、第一阶段吹炼的炉渣碱度和T.Fe含量、大致的倒渣率、终点钢水温度、终点钢水中的C含量和P含量，分别如表17所示。 [0200] [表17] [0201] 第二阶段吹炼中，吹氧枪枪位相较于第一阶段吹炼的吹氧枪枪位降低10 20%，顶~3 3 吹氧气强度3.0 3.5Nm/t/min、底吹氩气强度0.05 0.08Nm/t/min，采用石灰、球团、轻烧白~ ~ 云石、镁球进行造渣，吹炼结束后部分倒渣。其中，该阶段吹炼的炉渣碱度、T.Fe含量、大致的倒渣率、终点钢水温度、C含量、P含量，分别如表18所示。 [0202] 然后沸腾出钢，出钢过程中不加合金，出钢大致达到25 35%时向钢包中加入5~ ~8kg/t的石灰、3 5kg/t的氧化铁粉进行脱磷处理，在脱磷处理期间钢包进行底吹氩气，且两~ 个透气砖的氩气流量均为300 500NL/min并维持到出钢完成；出钢完成后，一个透气砖的氩~ 气流量升高为600 800NL/min、另一个透气砖的氩气流量升高为1000 1200NL/min，并持续5~ ~ 10min，而后停止底吹氩气；之后扒渣、脱氧合金化，最后加石灰、铝酸钙合成渣进行造渣，~ 钢包内得到钢水的P含量如表18所示。 [0203] [表18] [0204] 所述转炉钢水运至LF炉进行精炼，包括依序的通电升温阶段、合金化阶段、造渣阶段，出钢温度如表19所示。其中，在所述造渣阶段，采用电石和铝粒调整炉渣成分，具体的炉渣成分如表19所示。 [0205] [表19] [0206] 而后，LF炉精炼所得钢水运至RH真空精炼炉进行RH真空精炼，先在200mbar以上真空度下处理3 5min，再在1.5mbar以下的真空度下持续处理10 15min，然后在50mbar以上的~ ~真空度下持续处理5min以上，最后破空出钢，具体操作过程如前面第三种实施方式所述。期间，在1.5mbar以下的真空度下，从靠近上升管32的区域S21处向钢水中喂入钙线0.5 1.0m/~ t且喂线速度1 1.5m/s。 ~ [0207] 钢水从RH真空精炼炉吊运至连铸平台静置，然后开始浇注，得到厚度220mm或320mm的连铸坯。所得连铸坯的化学成分如表20所示，除表中所列元素之外，余量为铁和不可避免的杂质。 [0208] [表20] [0209] [表20续] [0210] 另外，经检测，连铸坯中，约M%的氧化物夹杂物中Al2O3含量≥80%，约N%的氧化物夹杂物尺寸≤5μm，其中的M、N分别如表21所示；再者，氧化物夹杂物的最大尺寸、中心碳偏析等级、表面最大裂纹、宽度偏差、厚度偏差也分别如表21所示。 [0211] [表21] [0212] 接下来，该组实施例的各个连铸坯冷却至室温之后，进行表面修磨，而后在修磨后的表面上喷涂厚度0.8 1.5mm的高温抗氧化涂料，再将连铸坯送入加热炉进行加热，预热段~升温速度20 30℃/min，加热段升温速度30 50℃/min；连铸坯离开加热炉之后，热轧成板~ ~ 材。其中，在加热炉中的预热温度、加热温度、均热温度、热轧所得板材的厚度、开轧温度和终轧温度，分别如表22所示。 [0213] [表22] [0214] 对热轧所得板材自然空冷至200℃以下后，进行二次淬火和回火热处理,冷却至室温之后，得到板材成品。其中，第一次淬火的温度和在炉时长、第二次淬火的温度和在炉时长、回火温度和在炉时长，分别如表23所示。 [0215] [表23] [0216] 对所述板材成品进行取样以及性能检测，具体按照GB/T 228.1‑2010《金属材料拉伸试验‑第1部分：室温试验方法》在液压式万能材料试验机上，对板材成品进行室温拉伸性能试验，以及按照GB/T 229‑2020《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》在冲击试验机上，对所述板材成品进行低温冲击试验，结果如下表24所示。 [0217] [表24] [0218] 从表24中可以看出，所述板材成品的室温力学性能和低温力学性能均十分优异，‑80℃、‑95℃、‑125℃和‑196℃的低温冲击功单值均≥185J。另外，各个实施例的板材成品的Z向断面收缩率≥70%。 [0219] 综上可得，本发明一实施方式，通过转炉两阶段吹炼工艺，结合沸腾出钢脱磷和扒渣技术，既可以实现钢水高效地脱磷，又可以避免回磷；将深脱磷最后一步放在出钢过程执行，避免了一座转炉冶炼超低磷钢易造成转炉设备损失大问题，且大幅提高了转炉冶炼周期，避免了传统仅依赖转炉冶炼中存在的脱磷效果不佳的问题，也避免了双转炉冶炼工艺所具有的占用设备、效率低、成本高的问题，所炼制的钢水实现高纯净度冶炼，满足高纯净度钢水的冶炼需求。 |
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