CN102433414B - 一种真空法生产23MnB钢的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种真空法生产23MnB钢的方法，属于钢铁冶金领域。本发明所要解决的技术问题是提供一种使小规格连铸机能够顺利浇铸的生产23MnB钢的方法。该方法包括以下步骤：a、转炉冶炼；b、出钢时加入电石使钢液氧活度在0.0025％以下；c、LF炉精炼，精炼加热前每吨钢水加入电石3.5～4.5kg，加热过程中每吨钢水加入金属铝0.15～0.45kg；d、真空循环处理，处理中加入铝，使铝含量在0.011～0.016％，再加入钛铁使钛含量在0.02～0.06％，加入硼铁使硼含量在0.0005～0.003％；e、连铸。本发明方法不仅能够适用于大规格的连铸机，而且能使小规格连铸机顺利浇铸。

Description

一种真空法生产23MnB钢的方法

技术领域

本发明属于钢铁冶金领域，具体涉及一种真空法生产23MnB钢的方法。

背景技术

微量硼(0.001％左右)可以吸附在奥氏体晶界，降低晶界能量，阻抑铁素体晶核的形成，成倍地提高中低碳钢的淬透性，因此中低碳钢常添加0.0005～0.003％的微量硼来提高钢的淬透性。但硼是极活泼的元素之一，能与钢中的残余氧和氮形成稳定的夹杂物，而失去有益作用，只有以固溶形式存在的硼才能起到有益的作用。

已有的研究表明，硼与氧和氮均有很强的亲和力，硼很容易被氧化生成B₆O或者B₂O₃，或者与氮化合生成BN，这些均是阻止含硼钢中硼发挥提高淬透性作用的有害物质。因此，为保证硼提高淬透性的作用，必须在钢的冶炼过程中首先采用铝脱去钢水的自由氧，并用钛固定钢水中的氮，才能保证加入硼的有效作用。

23MnB钢为含硼类结构钢，常用于制造节距为216以下推土机或挖掘机的履带板，化学组分按重量百分比为：C：0.20～0.0.27％、Mn：0.80～1.10％、Si：0.15～0.35％、P≤0.030％、S≤0.015％、Cr≤0.30％、Ni≤0.25％、Cu≤0.30％、B：0.0005～0.0035％。通常情况下为保证硼元素提高淬透性的作用，还要求控制Ti含量在0.02％以上，Al含量在0.02％以上。

公开日为2009年7月29日的专利CN100519769C公开了一种转炉冶炼生产含硼钢的方法，其特征是采用转炉冶炼→钢包脱氧、精炼→硼合金化的工艺生产含硼钢，具体的操作规定为：首先是在转炉出钢后加入铝和精炼渣对钢水和钢渣进行脱氧，控制钢水酸溶铝在0.02％～0.04％范围内，然后在LF炉精炼控制钢渣中的FeO+MnO≤2.0％，以及钢水的α_[O]≤10ppm，最后再次向钢包加入铝进行深脱氧后，加入钛铁和硼铁进行合金化。采用此工艺硼的收得率高，为69.4％～91.8％。

公开日为2010年3月3日的专利CN101660101A公开了一种低碳耐磨工程机械履带板用钢极其制造方法，其公开履带板用钢中含有0.0005～0.0035％的B，但其制造方法是采用电炉冶炼→出钢→LF炉外精炼→VD真空脱气处理，为典型的电炉流程，没有涉及到转炉流程生产23MnB钢。此专利也提到了保证硼有效性的方法，即要求最好控制Al含量在0.020～0.050％范围内。

综合上述公开技术，为保证硼提高淬透性的作用，钢中必须存在有0.02％以上的铝，才能保证加入硼的有效作用。根据生产实践发现，CN100519769C和CN101660101A提到的控制铝或酸溶铝不低于0.02％，存在有一定的局限性。具体为铝或酸溶铝大于0.02％的钢水，在浇铸过程中会产生一定量的Al₂O₃，这些Al₂O₃会使连铸机结晶器水口变小从而影响连铸，甚至堵塞连铸机结晶器水口，特别是在断面为200×200mm或者200×200mm以下的连铸机上尤为严重，使小规格连铸机无法浇铸。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种保证含硼钢淬透性的同时、使小规格连铸机能够顺利浇铸的生产23MnB钢的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种真空法生产23MnB钢的方法，包括如下步骤：

a、向转炉内加入铁水冶炼；

b、钢水出钢至钢包，出钢时加入电石使钢水氧活度在0.0025％以下；

c、钢包移入LF炉精炼，精炼加热前每吨钢水加入电石3.5～4.5kg，加热过程中每吨钢水加入金属铝0.15～0.45kg；

d、精炼后将钢包移入RH真空处理装置进行真空循环处理，处理中加入铝，使钢水中酸溶铝重量百分比含量在0.011～0.016％，再加入钛铁使钢水中钛重量百分比含量在0.02～0.06％，加入硼铁使钢水中硼重量百分比含量在0.0005～0.003％；

e、真空循环处理进行连铸。

其中，上述方法步骤a中向转炉内加入铁水的同时还加入废钢，废钢的重量不能超过铁水重量的15％。

进一步的，当钢水成分初炼到按重量百分比C为0.05％～0.15％、P≤0.030％、且S≤0.015％时将钢水出钢到钢包中。

其中，上述方法步骤b中，电石加入量根据转炉初炼终点碳含量为依据，当转炉终点碳重量百分比在0.10％以下时按每吨钢水3.5～4.5kg投入；当转炉终点碳重量百分比大于0.10％、小于0.15％时按每吨钢水2.5～3.5kg投入；当为转炉终点碳重量百分比在0.15％以上时按每吨钢水1.5～2.5kg投入。

其中，上述方法步骤b中加入电石的同时还加入硅铁使钢水中硅重量百分比含量在0.15～0.35％、加入锰铁使钢水中锰重量百分比含量在0.80％～1.10％、加入增碳剂使碳重量百分比含量在0.20～0.27％。

所述增碳剂主要是指含固定碳98％以上的沥青胶或者含固定碳92％以上的无烟煤。

其中，上述方法步骤c中精炼加热前每吨钢水加入电石3.8～4.2kg，加热过程中每吨钢水加入金属铝0.2～0.4kg。

其中，上述方法步骤c中，钢水加热到1590～1610℃时停止加热，将钢包移入RH真空处理装置。

其中，上述方法中步骤d真空循环处理时压强≤300Pa，处理时间10～15分钟。

其中，上述方法中步骤e连铸时连铸机中包温度为1535±20℃。

其中，上述方法中所述电石含CaC₂70％以上。

本发明方法具体可以按照以下方式实施：一种真空法生产23MnB钢的方法，包括如下步骤：

a、向转炉内加入铁水和废钢冶炼，废钢的重量不能超过铁水重量的15％，当钢水成分初炼到按重量百分比C为0.05％～0.15％、P≤0.030％、且S≤0.015％时将钢水出钢到钢包中；

b、钢水出钢至钢包，出钢时加入含CaC₂70％以上的电石使钢水氧活度在0.0025％以下，电石加入量根据转炉初炼终点碳含量为依据，当转炉终点碳重量百分比在0.10％以下时按每吨钢水3.5～4.5kg投入，当转炉终点碳重量百分比大于0.10％、小于0.15％时按每吨钢水2.5～3.5kg投入，当为转炉终点碳重量百分比在0.15％以上时按每吨钢水1.5～2.5kg投入；加入电石的同时还加入硅铁使钢水中硅重量百分比含量在0.15～0.35％、加入锰铁使钢水中锰重量百分比含量在0.80％～1.10％、加入增碳剂使钢水中碳重量百分比含量在0.20～0.27％；

c、钢包移入LF炉精炼，精炼加热前每吨钢水加入含CaC₂70％以上的电石3.8～4.2kg，加热过程中每吨钢水加入金属铝0.2～0.4kg，钢水加热到1590～1610℃时停止加热，将钢包移入RH真空处理装置；

d、将钢包移入RH真空处理装置进行真空循环处理，处理中加入铝，使钢水中酸溶铝重量百分比含量在0.011～0.016％，再加入钛铁使钢水中钛重量百分比含量在0.02～0.06％，加入硼铁使钢水中硼重量百分比含量在0.0005～0.003％，处理时压强≤300Pa，处理时间10～15分钟。

e、真空循环处理进行连铸，连铸机中包温度为1535±20℃。

本发明的有益效果是：连铸机在浇铸过程中结晶器水口发生堵塞，是由于钢水中铝含量过高而导致的，根据实际生产情况，如果铸坯尺寸小于200×200mm，且浇铸的是含铝0.02％以上的钢水，就有可能使连铸机结晶器水口堵塞，导致连铸机无法浇铸。但是，通常为了保证含硼钢中硼元素提高淬透性的作用，含硼钢必须在钢的冶炼过程中首先采用铝脱去钢水的自由氧，并用钛固定钢水中的氮，才能保证加入硼的有效作用。分析含硼钢生产关键点，0.02％以上的铝只是为了尽可能的脱去钢水中的自由氧，本发明方法在钢水初炼完毕后的出钢过程不采用铝进行预脱氧，而采用电石，又根据转炉冶炼过程中碳和平衡氧通常为一常数的关系，本发明技术采取了根据转炉不同终点碳，相应加入不同电石数量的办法来进行预脱氧，钢水经过上述预脱氧后，钢水氧活度α_[O]可控制在0.0025％以下。钢包移到LF精炼炉对钢水进行精炼，进一步脱氧，加热前加入电石，加热过程中加入金属铝以达到加强扩散脱氧效果，在LF炉加热前加入电石代替部分铝，从而降低钢水中酸溶铝含量。加入的电石和金属铝比重轻，不会进入钢水，扩散脱氧后钢水α_[O]可控制在0.0015％以下，钢渣氧化性FeO+MnO可控制在1.5％以下。在LF炉精炼工艺如果仅仅使用电石，钢渣氧化性FeO+MnO很难控制在1.5％以下，只能达到1.5～2.0％的水平，因此每吨钢水加入0.2～0.4kg的金属铝丸是十分必要的。精炼后将钢包移入RH真空处理装置进行真空循环处理，处理中加入铝，使钢水中酸溶铝重量百分比含量在0.011～0.016％，此处控制Als在0.011～0.016％范围，是考虑到后部连续铸钢过程存在有部分Als被氧化成Al₂O₃的现象，经过大量实践得知连续铸钢过程有0.006～0.011％的Als被氧化成Al₂O₃，所以在RH真空处理工序必须加入铝控制酸溶铝在0.011～0.016％，以保证最终浇铸的钢水还存在有0.005～0.010％的酸溶铝。钢水在完全脱氧后加入的铝基本上全部形成AlN，有固定氮的效果，可减少钛使用量，避免大块TiN夹杂出现，另外，AlN对细化钢的晶粒也有益。本发明方法保证了钢水的自由氧被去除，硼收得率高，23MnB钢淬透性好，而又不至于使钢水中的铝过高。因此，本发明方法不仅能够适用于大规格的连铸机，并且适用于200×200mm以下的小规格连铸机，保证小规格连铸机能够顺利浇铸。

具体实施方式

本发明具体实施方式如下：一种真空法生产23MnB钢的方法，包括如下步骤：

a、向转炉内加入铁水冶炼；

b、钢水出钢至钢包，出钢时加入电石使钢水氧活度在0.0025％以下；

c、钢包移入LF炉精炼，精炼加热前每吨钢水加入电石3.5～4.5kg，加热过程中每吨钢水加入金属铝0.15～0.45kg；

d、精炼后将钢包移入RH真空处理装置进行真空循环处理，处理中加入铝，使钢水中酸溶铝重量百分比含量在0.011～0.016％，再加入钛铁使钢水中钛重量百分比含量在0.02～0.06％，加入硼铁使钢水中硼重量百分比含量在0.0005～0.003％；

e、真空循环处理后进行连铸。

优选的，步骤a中向转炉内加入铁水的同时还加入废钢，废钢的重量不能超过铁水重量的15％。废钢可以是废品收购站回收的废钢，也可以是钢厂产生的废钢。转炉炼钢无外部热来源，全部依靠氧化铁水中的碳、及少量的硅和锰放出热量，从而使钢水得到加热，相对于铁水，废钢碳含量一般很低，转炉冶炼中加入的废钢能够起到降低温度的作用。同时为了节约资源，并且生产出合格的成品钢，由于废钢中的残余Cr、Ni和Cu不可控，为了避免过量加入废钢可导致钢水中的Cr＞0.30％、Ni＞0.25％、Cu＞0.30％的现象出现，废钢的重量不能超过铁水重量的15％。

进一步的，当钢水成分初炼到按重量百分比C为0.05％～0.15％、P≤0.030％、且S≤0.015％时将钢水出钢到钢包中。炼钢过程实际上就是先氧化，而后还原的过程，转炉炼钢时，在转炉内只进行氧化反应，还原反应是在钢包中进行的。C为0.05％～0.15％时，说明氧化反应已经结束了，应当出钢进行还原反应。

优选的，上述方法步骤b中，电石用量根据转炉初炼终点碳含量为依据，当转炉终点碳重量百分比在0.10％以下时按每吨钢水3.5～4.5kg投入；当转炉终点碳重量百分比大于0.10％、小于0.15％时按每吨钢水2.5～3.5kg投入；当为转炉终点碳重量百分比在0.15％以上时按每吨钢水1.5～2.5kg投入。本发明方法在钢水初炼完毕后的出钢过程不采用铝进行预脱氧，而采用电石，又根据转炉冶炼过程中碳和平衡氧通常为一常数的关系，本发明技术采取了根据转炉不同终点碳，相应加入不同电石数量的办法来进行预脱氧，既能起到脱氧的效果，又能避免碳超标，将碳控制在适合的范围内。钢水经过上述预脱氧后，钢水氧活度α_[O]可控制在0.0025％以下，保证了本发明方法最终能够能够得到合格的23MnB钢，又能将酸溶铝控制在比较小的范围，使小规格连铸机能够顺利浇铸。

为了能够生产出合格的23MnB钢，上述方法步骤b中加入电石的同时还加入硅铁使钢水中硅重量百分比含量在0.15～0.35％、加入锰铁使钢水中锰重量百分比含量在0.80％～1.10％、加入增碳剂使钢水中碳重量百分比含量在0.20～0.27％。

优选的，上述方法步骤c中精炼加热前每吨钢水加入电石3.8～4.2kg，加热过程中每吨钢水加入金属铝0.2～0.4kg。加热前加入电石，加热过程中加入金属铝以达到加强扩散脱氧效果的作用，加入的电石和金属铝比重轻，不会进入钢水，扩散脱氧后钢水α_[O]可控制在0.0015％以下，保证含硼钢淬透性，钢渣氧化性FeO+MnO可控制在1.5％以下。在LF炉精炼工艺如果仅仅使用电石，钢渣氧化性FeO+MnO很难控制在1.5％以下，只能达到1.5～2.0％的水平，因此每吨钢水加入0.2～0.4kg的金属铝丸是十分必要的，不能只是加入电石。

优选的，为了保证连铸机中包温度为1535±20℃，上述方法步骤c中，钢水加热到1590～1610℃时停止加热，将钢包移入RH真空处理装置。

优选的，上述方法中步骤d真空循环处理时压强≤300Pa，处理时间10～15分钟。以保证氢含量≤0.0002％，避免钢坯冷却后出现“白点”缺陷，“白点”是氢在铸坯富集后低倍检验时的形貌，如有“白点”缺陷的铸坯，经过轧制后可形成鸡爪状裂纹，导致铸坯报废。

优选的，上述方法中步骤e连铸时连铸机中包温度为1535±20℃。23MnB钢水相线温度为1505℃，控制连铸机中包的过热度为30±20℃，因此，控制连铸机中包温度为1535±20℃。该温度是通过前面LF炉的电加热来实现的。

优选的，上述方法中所述电石含CaC₂70％以上。以方便操作和避免加入过多的杂质。

下面通过实施例对本发明作进一步说明，但并不因此将本发明限制在实施例的描述的范围之中。

实施例一

在公称容量120吨，实际出钢量在120～140吨范围内的转炉流程上采用本发明技术生产23MnB钢，生产工艺为120吨转炉初炼钢水→120吨LF炉加热精炼钢水→120吨RH真空循环处理钢水→6机6流方坯连铸机浇铸成280mm×380mm铸坯。

首先在转炉内加入130吨铁水和10吨废钢，利用转炉吹氧脱C的功能，将铁水和废钢初炼成钢水，钢水成分初炼到0.05％的C、0.020％的P、0.015％的S、0.01％的Si和0.05％的Mn时出钢到钢包中，此时实际出钢量为133吨，转炉冶炼过程中约5％的原料被烧损。出钢过程中向钢水中加入电石530kg，电石含CaC₂75％，并同时加入FeSi、FeMn合金和无烟煤进行Si、Mn和C元素合金化，其中加入的FeSi合金中Si含量为74％，FeMn合金中Mn含量为82％，无烟煤中固定C为92％，控制钢水中Si含量为0.16％、Mn含量为1.10％、C含量为0.20％。出完钢后用定氧仪测定钢水氧活度α_[O]为0.0025％。

钢水到达LF炉后，加热前首先加入含CaC₂70％以上的电石530kg，然后开始加热，加热3分钟后加入26kg金属铝丸。当钢水温度加热到1590℃时停止加热，测定钢水氧活度α_[O]为0.0012％，钢渣氧化性FeO+MnO为1.3％。然后将钢包移到RH真空处理装置进行真空处理。

钢水到达RH真空处理装置后开始进行真空处理，真空室压强达到300Pa且经过5分钟后加入16kg铝丸，此时加入铝丸后铝的收得率约为80％，加铝丸2分钟后，加入90kg FeTi40钛铁(即含Ti为40％的铁合金)和10kgFeB23硼铁(即含B为23％的铁合金)，加完钛铁和硼铁后在极限压强条件下再循环处理3分钟，取样测定钢水的酸溶铝Als为0.011％，Ti为0.02％，B为0.0014％，B的收得率为80％，然后送钢水到连铸机进行浇铸。

最后在6机6流方坯连铸机上浇铸成280mm×380mm铸坯，连铸时中间包温度为1520℃，在连铸机中包取样分析钢水化学组分为0.20％的C、0.15％的Si、1.10％的Mn、0.020％的P、0.014％的S、0.12％的Cr、0.06％的Ni、0.10％的Cu、0.0012％的B，以及0.02％的Ti和0.005％的酸溶铝Als(浇铸过程中Als烧损0.006％)，其余为Fe和不可避免的其它杂质。在浇铸过程中没有发现因铝的二次氧化而导致的连铸机水口变小，浇铸顺利。

实施例二

在公称容量120吨，实际出钢量在120～140吨范围内的转炉流程上采用本发明技术生产23MnB钢，生产工艺为120吨转炉初炼钢水→120吨LF炉加热精炼钢水→120吨RH真空循环处理钢水→6机6流方坯连铸机浇铸成200mm×200mm铸坯。

首先在转炉内加入120吨铁水和20吨废钢，利用转炉吹氧脱C的功能，将铁水和废钢初炼成钢水，钢水成分初炼到0.15％的C、0.015％的P、0.010％的S、0.01％的Si和0.05％的Mn时出钢到钢包中，此时实际出钢量为133吨，转炉冶炼过程中约5％的原料被烧损。出钢过程中向钢水中加入电石400kg，电石含CaC₂75％，并同时加入FeSi、FeMn合金和无烟煤进行Si、Mn和C元素合金化，其中加入的FeSi合金中Si含量为74％，FeMn合金中Mn含量为82％，无烟煤中固定C为92％，控制钢水中Si含量为0.35％、Mn含量为0.80％、C含量为0.27％。出完钢后用用定氧仪测定钢水氧活度α_[O]为0.0020％。

钢水到达LF炉后，加热前首先加入含CaC₂70％以上的电石530kg，然后开始加热，加热3分钟后加入40kg金属铝丸。当钢水温度加热到1610℃时停止加热，测定钢水氧活度α_[O]为0.0014％，钢渣氧化性FeO+MnO为1.0％。然后将钢包移到RH真空处理装置进行真空处理。

钢水到达RH真空处理装置后开始进行真空处理，真空室压强达到300Pa且经过5分钟后加入25kg铝丸，此时加入铝丸后铝的收得率约为80％，加铝丸2分钟后，加入130kg FeTi40钛铁(即含Ti为40％的铁合金)和15kgFeB23硼铁(即含B为23％的铁合金)，加完钛铁和硼铁后在极限压强条件下再循环处理5分钟，取样测定钢水的酸溶铝Als为0.016％，Ti为0.031％，B为0.0021％，B的收得率为75％，然后送钢水到连铸机进行浇铸。

最后在6机6流方坯连铸机上浇铸成200mm×200mm铸坯，连铸时中间包温度为1550℃，在连铸机中包取样分析钢水化学组分为0.27％的C、0.35％的Si、0.81％的Mn、0.015％的P、0.009％的S、0.12％的Cr、0.06％的Ni、0.16％的Cu、0.0020％的B，以及0.03％的Ti和0.009％的酸溶铝Als(浇铸过程中Als烧损0.007％)，其余为Fe和不可避免的其它杂质。在浇铸过程中没有发现因铝的二次氧化而导致的连铸机水口变小，浇铸顺利。

实施例三

在公称容量80吨，实际出钢量在80～82吨范围内的转炉流程上采用本发明技术生产23MnB钢，生产工艺为80吨转炉初炼钢水→80吨LF炉加热精炼钢水→80吨RH真空循环处理钢水→5机5流方坯连铸机浇铸成150mm×150mm铸坯。

首先在转炉内加入84吨铁水，利用转炉吹氧脱C的功能，将铁水初炼成钢水，钢水成分初炼到0.10％的C、0.025％的P、0.009％的S、0.01％的Si和0.05％的Mn时出钢到钢包中，此时实际出钢量为80吨(转炉冶炼过程中约5％的原料被烧损)。出钢过程中向钢水中加入电石320kg，电石含CaC₂75％，并同时加入FeSi、FeMn合金和无烟煤进行Si、Mn和C元素合金化，其中FeSi合金中Si含量为74％，FeMn合金中Mn含量为82％，无烟煤中固定C为92％，控制钢水中Si含量为0.25％、Mn含量为1.01％、C含量为0.23％，出完钢后用用定氧仪测定钢水氧活度α_[O]为0.0024％。

钢水到达LF炉后，加热前首先加入含CaC₂70％以上的电石320kg，然后开始加热，加热3分钟后加入32kg金属铝丸。当钢水温度加热到1600℃时停止加热，测定钢水氧活度α_[O]为0.0011％，钢渣氧化性FeO+MnO为1.4％。然后将钢包移到RH真空处理装置进行真空处理。

钢水到达RH真空处理装置后开始进行真空处理，真空室压强达到300Pa且经过5分钟后加入15kg铝丸(此时加入铝丸后铝的收得率约为80％)，加铝丸2分钟后，加入145kg FeTi40钛铁(即含ti为40％的铁合金)和10kgFeB23硼铁(即含B为23％的铁合金)，加完钛铁和硼铁后在极限压强条件下再循环处理8分钟，取样测定钢水的酸溶铝Als为0.015％，Ti为0.058％，B为0.0020％，B的收得率为70％，然后送钢水到连铸机进行浇铸。

最后在5机5流方坯连铸机上浇铸成150mm×150mm铸坯，连铸时中间包温度为1530℃，在连铸机中包取样分析钢水化学组分为0.23％的C、0.25％的Si、1.09％的Mn、0.025％的P、0.009％的S、0.06％的Cr、0.06％的Ni、0.05％的Cu、0.0019％的B，以及0.059％的Ti和0.006％的酸溶铝Als(浇铸过程中Als烧损0.009％)，其余为Fe和不可避免的其它杂质。在浇铸过程中没有发现因铝的二次氧化而导致的连铸机水口变小，浇铸顺利。

对比实施例

在公称容量80吨，实际出钢量在80～82吨范围内的转炉流程上采用现有技术方法生产23MnB钢，生产工艺为80吨转炉初炼钢水→80吨LF炉加热精炼钢水→80吨RH真空循环处理钢水→5机5流方坯连铸机浇铸成150mm×150mm铸坯。

首先在转炉内加入84吨铁水，利用转炉吹氧脱C的功能，将铁水初炼成钢水，钢水成分初炼到0.10％的C、0.025％的P、0.009％的S、0.01％的Si和0.05％的Mn时出钢到钢包中，此时实际出钢量为80吨，转炉冶炼过程中约5％的原料被烧损。出钢过程中向钢水中加入FeAl 200kg(含Al 40％，其余为Fe)，并同时加入FeSi、FeMn合金和无烟煤进行Si、Mn和C元素合金化，其中FeSi合金中Si含量为74％，FeMn合金中Mn含量为82％，无烟煤中固定C为92％，控制钢水中Si含量为0.25％、Mn含量为1.01％、C含量为0.23％，出完钢后用用定氧仪测定钢水氧活度α_[O]为0.0020％，取样化验钢水的Als为0.06％，收得率为60％。

钢水到达LF炉后，当钢水温度加热到1600℃时停止加热，取样化验钢水的Als为0.030％，此时由于没有对钢渣进行脱氧，钢水中的部分Als烧损。测定钢水氧活度α_[O]为0.0010％，然后将钢包移到RH真空处理装置进行真空处理。

钢水到达RH真空处理装置后开始进行真空处理，真空室压强达到300Pa且经过5分钟后加入10kg铝丸，此时加入铝丸后铝的收得率约为80％，加铝丸2分钟后，加入145kg FeTi40钛铁(即含Ti为40％的铁合金)和10kgFeB23硼铁(即含B为23％的铁合金)，加完钛铁和硼铁后在极限压强条件下再循环处理8分钟，取样测定钢水的酸溶铝Als为0.040％，Ti为0.058％，B为0.0020％，B的收得率为70％，然后送钢水到连铸机进行浇铸。

最后在5机5流方坯连铸机上浇铸成150mm×150mm铸坯，连铸时中间包温度为1530℃，在连铸机中包取样分析钢水化学组分为0.23％的C、0.25％的Si、1.09％的Mn、0.025％的P、0.009％的S、0.06％的Cr、0.06％的Ni、0.05％的Cu、0.0019％的B，以及0.059％的Ti和0.030％的酸溶铝Als(浇铸过程中Als烧损0.01％)，其余为Fe和不可避免的其它杂质。钢水浇铸中第4流和第5流出现严重变流(即连铸机水口变小现象)，10分后全部堵塞，其余流道也有变流现象。

上述实施例说明采用本发明技术生产23MnB钢，整个过程对钢水氧活度和酸溶铝含量进行有效控制，出钢过程不采用铝进行预脱氧，而采用电石，并且在LF炉进行强扩散脱氧，用电石来代替部分铝，降低钢水中酸溶铝含量，加入硼铁后硼的收得率在70％以上，既保证了硼提高淬透性的作用，又在浇铸200mm×200mm和150mm×150mm方坯过程中，避免了连铸机水口变小的现象，浇铸顺利。因此，本发明方法不仅能够适用于大规格的连铸机，并且适用于200×200mm以下的小规格连铸机，保证小规格连铸机能够顺利浇铸。

Claims (9)

1.一种真空法生产23MnB钢的方法，其特征在于包括如下步骤：

a、向转炉内加入铁水冶炼；

b、钢水出钢至钢包，出钢时加入电石使钢水氧活度在0.0025％以下；电石加入量根据转炉初炼终点碳含量为依据，当转炉终点碳重量百分比在0.10％以下时按每吨钢水3.5～4.5kg投入；当转炉终点碳重量百分比大于0.10％、小于0.15％时按每吨钢水2.5～3.5kg投入；当为转炉终点碳重量百分比在0.15％以上时按每吨钢水1.5～2.5kg投入；

c、钢包移入LF炉精炼，精炼加热前每吨钢水加入电石3.5～4.5kg，加热过程中每吨钢水加入金属铝0.15～0.45kg；

d、精炼后将钢包移入RH真空处理装置进行真空循环处理，处理中加入铝，使钢水中酸溶铝重量百分比含量在0.011～0.016％，再加入钛铁使钢水中钛重量百分比含量在0.02～0.06％，加入硼铁使钢水中硼重量百分比含量在0.0005～0.003％；

e、真空循环处理后进行连铸。

2.根据权利要求1所述的真空法生产23MnB钢的方法，其特征在于：步骤a中向转炉内加入铁水的同时还加入废钢，废钢的重量不能超过铁水重量的15％。

3.根据权利要求2所述的真空法生产23MnB钢的方法，其特征在于：当钢水成分初炼到按重量百分比C为0.05％～0.15％、P≤0.030％、且S≤0.015％时将钢水出钢到钢包中。

4.根据权利要求1所述的真空法生产23MnB钢的方法，其特征在于：步骤b中加入电石的同时还加入硅铁使钢水中硅重量百分比含量在0.15～0.35％、加入锰铁使钢水中锰重量百分比含量在0.80％～1.10％、加入增碳剂使钢水中碳重量百分比含量在0.20～0.27％。

5.根据权利要求1所述的真空法生产23MnB钢的方法，其特征在于：步骤c中精炼加热前每吨钢水加入电石3.8～4.2kg，加热过程中每吨钢水加入金属铝0.2～0.4kg。

6.根据权利要求1所述的真空法生产23MnB钢的方法，其特征在于：步骤c中，钢水加热到1590～1610℃时停止加热，将钢包移入RH真空处理装置。

7.根据权利要求1所述的真空法生产23MnB钢的方法，其特征在于：步骤d真空循环处理时压强≤300Pa，处理时间10～15分钟。

8.根据权利要求1所述的真空法生产23MnB钢的方法，其特征在于：步骤e连铸时连铸机中包温度为1535±20℃。

9.根据权利要求1所述的真空法生产23MnB钢的方法，其特征在于：所述电石含CaC₂70％以上。