CN112575144A - 一种提高中厚板探伤合格率的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种提高中厚板探伤合格率的方法，所述方法包括，获得冶炼钢液；对所述冶炼钢液进行出钢，获得出钢钢液；所述出钢过程中，先加入铝合金再加入硅锰合金进行脱氧，使钢液中的氧含量为250‑600ppm；对所述出钢钢液进行LF精炼，获得LF精炼钢液；所述LF精炼过程控制造渣，使所述LF精炼钢液中的Al质量分数为0.035‑0.045％；对所述LF精炼钢液依次预处理、真空处理和软吹，以进行VD精炼，获得VD精炼钢液；所述真空处理时间为15‑23min，所述真空处理过程中，真空度为＜37Pa的时间为12‑18min；对VD精炼钢液进行保护浇注，获得高探伤合格率的中厚板板坯。采用本发明提供实施例的方法，经检测中厚板板坯的探伤合格率为98.21‑99.01％，探伤合格率高。

Description

一种提高中厚板探伤合格率的方法

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种提高中厚板探伤合格率的方法。

背景技术

中厚板的厚度一般在4mm以上，是国家现代化不可缺少的一项钢材品种，被广泛用于大直径输送管、压入容器、锅炉、桥梁、海洋平台、各类船舰、坦克装甲、车辆、建筑构件、机器结构等领域，其品种繁多，使用温度要求广泛(-20℃—600℃)，使用环境要求复杂(耐候性、耐蚀性等)，使用强度要求高(强韧性、焊接性能好等)。

中厚板一般有较高的综合机械性能，其中，力学性能要求有：强度、塑性、硬度、冲击韧性、刚度等；工艺性能要求有：焊接性能、淬透性、加工性、耐候性、耐蚀性、耐磨性、耐疲劳性、高温特性、低温特性等。中厚板的综合机械性能就要求把钢材中杂质元素S、P、O、N和H含量降到很低的水平，同时应降低钢中碳的含量和尽可能去除钢中的非金属夹杂物，提高钢的纯净度。

目前中厚板产线的常规生产方式为BOF(转炉)-LF-RH-CC(连铸)模式，此种工艺流程对冶炼低碳、超低碳钢较为有利，但是这种方法冶炼的中厚板探伤不合，效果不是很理想。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种提高中厚板探伤合格率的方法，采用BOF-LF-VD-CC处理工艺，并结合源头把控-过程优化-终端控制的“三步法”原则，实现了中厚板坯探伤合格率的大幅度提高。

本发明提供了一种提高中厚板探伤合格率的方法，所述方法包括，

获得冶炼钢液；

对所述冶炼钢液进行出钢，获得出钢钢液；所述出钢过程中，先加入铝合金再加入硅锰合金进行脱氧，使钢液中的氧含量为250-600ppm；

对所述出钢钢液进行LF精炼，获得LF精炼钢液；所述LF精炼过程控制造渣，使所述LF精炼钢液中的Al质量分数为0.035-0.045％；

对所述LF精炼钢液依次预处理、真空处理和软吹，以进行VD精炼，获得VD精炼钢液；所述真空处理时间为15-23min，所述真空处理过程中，真空度为＜37Pa的时间为12-18min；

对VD精炼钢液进行保护浇注，获得高探伤合格率的中厚板板坯。

进一步地，所述冶炼钢液的碳氧积≤0.0020，所述冶炼钢液液面上的炉渣中TFe≤20％。

进一步地所述LF精炼过程中控制LF精炼渣使所述LF精炼渣包括如下质量分数的成分：Al₂O₃：25-35％，MgO：6-8％，CaO：50-60％，CaF≤2％，SiO₂≤10％，(MnO+FeO)≤1％。

进一步地，所述LF精炼开始时，加入≥0.5kg/t钢的白灰，以控制LF精炼渣的碱度为2.5-3，所述LF精炼过程中，向钢液面加入萤石以调整炉渣厚度为4-6mm。

进一步地，所述LF精炼钢液的温度为a-b℃，其中a表示冶炼钢种的液相线温度+50，b表示冶炼钢种的液相线+70。

进一步地，所述软吹时间为10-15min，所述软吹流量为25-35Nl/min；所述软吹开始3-5min时，以4-6m/s的速率喂铝线，使钢液中的Al的质量分数为(m-0.025％)-(m+0.015％)，其中m为冶炼钢种的目标Al质量分数；所述真空处理过程中进行底吹搅拌，所述底吹流量为30-50Nl/min，以使所述真空结束时氢含量≤2ppm。

进一步地，所述浇注过程中，大包剩钢量≥5t。

进一步地，所述浇注过程中，过热度为10-30℃，结晶器液位波动≤3mm，中间包吹氩流量50-120Nl/min，中间包内钢液的Als和TAl的比值≥0.91，中间包内钢液重量≥30t。

进一步地，所述中间包的容量为40-45t，所述中厚板的板坯厚度为250-350mm。

进一步地，所述板坯堆垛放置，所述板坯放置时间≥72h；对所述堆垛放置后的板坯进行热轧，所述热轧中，对板坯进行加热，所述加热时间≥300min，所述加热温度≥1150℃。

本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明提供了一种提高中厚板探伤合格率的方法，冶炼钢液出钢过程中进行脱氧，脱氧控制氧含量，可以从源头控制钢液中的夹杂物，提高钢液的纯净度，从而提高中厚板的探伤合格率；并在LF精炼过程中控制造渣，使LF精炼钢液的Al控制在0.035-0.045％，使钢液具备良好的洁净度，避免在VD工序过多的调整Al，因为这可能会造成钢液污染；在VD精炼过程中控制真空处理时间和真空度可以控制钢液中的H含量，从而避免出现氢致裂纹；浇注钢液具有较高的洁净度和更低的氢含量，浇注成的板坯轧制为中厚板后会具有更高的探伤合格率。采用本发明提供实施例的方法，经检测中厚板板坯的探伤合格率为98.21-99.01％，探伤合格率高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的中厚板板坯中的夹杂物微观形貌图片；

图2为本发明实施例提供的中厚板中的夹杂物分布三元相图；

图3为对比例1提供的中厚板板坯中的夹杂物微观形貌图片；

图4为对比例1提供的中厚板板坯中的夹杂物分布三元相图(一)；

图5为对比例1提供的中厚板板坯中的夹杂物分布三元相图(二)；

图6为采用本发明实施例的方法2020年1-8月份的中厚板探伤合格率图；

图7为采用本发明实施例的方法2020年1-8月份的中厚板探伤带出品率。

具体实施方式

下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。

在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。

除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

本发明实施例提供的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

本发明实施例提供了一种提高中厚板探伤合格率的方法，所述方法包括，

S1，获得冶炼钢液；

S2，对所述冶炼钢液进行出钢，获得出钢钢液；所述出钢过程中，先加入铝合金再加入硅锰合金进行脱氧，使钢液中的氧含量为250-600ppm；

S3，对所述出钢钢液进行LF精炼，获得LF精炼钢液；所述LF精炼过程控制造渣，使所述LF精炼钢液中的Al质量分数为0.035-0.045％；

S4，对所述LF精炼钢液依次预处理、真空处理和软吹，以进行VD精炼，获得VD精炼钢液；所述真空处理时间为15-23min，所述真空处理过程中，真空度为＜37Pa的时间为12-18min；

S5，对VD精炼钢液进行保护浇注，获得高探伤合格率的中厚板板坯。

本发明提供了一种提高中厚板探伤合格率的方法，冶炼钢液出钢过程中进行脱氧，脱氧控制氧含量，降低钢液及渣界面的氧活度，从而降低LF进站钢液中T[O]含量，从而可以从源头控制钢液中的夹杂物，提高钢液的纯净度，从而提高中厚板的探伤合格率；并在LF精炼过程中控制造渣，使LF精炼钢液的Al控制在0.035-0.045％，使钢液具备良好的洁净度，避免在VD工序过多的调整Al，因为这可能会造成钢液污染；在VD精炼过程中控制真空处理时间和真空度可以控制钢液中的H含量，从而避免出现氢致裂纹；浇注钢液具有较高的洁净度和更低的氢含量，浇注成的板坯轧制为中厚板后会具有更高的探伤合格率。

上述的冶炼钢液可以是转炉冶炼钢液也可使电炉冶炼钢液，也可以是其他任何可以实现本发明效果的其他冶炼钢液，在此不作具体限定。另外出钢的时候钢液中的Si含量可以按照冶炼钢种的目标值进行控制。VD精炼预处理工序的Al损≤0.006％。

钢液中的T[O]经在VD真空处理过程是逐渐降低，VD破空后稍有升高，经软吹后又降低；若软吹流量合适、软吹过程中没有发生二次氧化，在软吹过程中，钢液中的氧化物类夹杂物逐步排出钢液，钢液氧含量逐渐减小。真空处理结束后氢的质量分数≤2ppm，真空结束不加废钢。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述冶炼钢液的碳氧积≤0.0020，所述冶炼钢液液面上的炉渣中TFe≤20％。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述LF精炼过程中控制LF精炼渣，使所述LF精炼渣包括如下质量分数的成分：Al₂O₃：25-35％，MgO：6-8％，CaO：50-60％，CaF≤2％，SiO₂≤10％，(MnO+FeO)≤1％。LF精炼渣控制为高钙高铝无氟渣，能配合底吹来进行脱氧脱硫，脱硫脱氧效果好，能获得纯净度较高的钢液；氟元素对炉衬有侵蚀，因此需要无氟。并且氟还有化渣的作用，渣子太稀的话不利于取样操作。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述LF精炼开始时，加入≥0.45kg/t钢的白灰，控制LF精炼渣的碱度为2.5-3，所述LF精炼过程中，向钢液面加入萤石以调整炉渣厚度为4-6mm。加入萤石可以促进化渣，但是萤石加入量不可过多，因为萤石会侵蚀LF精炼炉的炉衬。在本发明中碱度是指渣中CaO的质量分数与SiO₂的质量分数的比值。为了增加LF炉顶渣粘度，增强吸附夹杂的能力，严禁使用铝矾土。还要建立沾渣测厚台账，建立沾渣渣厚与渣流动性的关系，为随时调整渣样成分提供依据；LF渣的碱度是体现精炼渣能力的重要指标之一，较高的熔渣碱度可以保证其良好的去除钢液中硫、磷的能力，并可降低炉渣对钢包的化学侵蚀。但是过高的碱度会导致渣子黏度增加，降低渣子的流动性，不利于渣子与钢液接触，从而影响精炼效果。因此LF精炼渣的碱度定为2.5-3为宜。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述LF精炼钢液的温度为a-b℃，其中a表示冶炼钢种的液相线温度+50，b表示冶炼钢种的液相线+70。

对于第一炉次，LF精炼钢液的温度为c-b℃，其中，c表示冶炼钢种的液相线温度+60。对于连浇炉次，LF精炼钢液的温度为a-b℃。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述软吹时间为10-15min，所述软吹流量为25-35Nl/min；所述软吹开始3-5min时，以4-6m/s的速率喂铝线，使钢液中的Al的质量分数为(m-0.025％)-(m+0.015％)，其中m为冶炼钢种的目标Al质量分数；在软吹过程中喂乳铝线对钢液进行合金化，其加入速率过大会造成钢液大面积裸露，出现二次氧化，污染钢液，降低钢液的洁净度，不利于提高探伤合格率。喂铝线的速率过小，会导致喂线时间过长，难以实现成分均匀，造成铝线浪费，升高成本。控制软吹流量为25-35Nl/min使所述喂铝线时钢液面裸露面积为22-25cm直径的圆圈。软吹流量过大，造成钢液裸露，二次氧化污染钢液；软吹流量过小，难以实现温度和合金成分的均匀。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述预处理过程中，Al损≤0.006％。Al损是指LF进站时的Al含量与预处理结束时的Al含量的差值。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述真空处理过程中进行底吹搅拌，所述底吹流量为30-50Nl/min，以使所述真空结束时氢含量≤2ppm。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述浇注过程中，大包剩钢量≥5t。大包剩钢量是指在浇注过程中，大包更换时其内部的剩余钢液重量。85％以上夹杂物不合的钢坯属于换包交接坯位置，钢包剩钢及高液面浇铸至关重要。因此要求浇铸钢包剩钢不低于5t；如大包剩钢量过少，可能会使大包内的钢渣进入中间包中，污染钢液。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述浇注过程中，过热度为10-30℃，结晶器液位波动≤3mm，中间包吹氩流量50-120Nl/min，中间包内钢液的Als和TAl的比值≥0.91，中间包内钢液≥30t。控制中间包内的吹氩流量可以促进夹杂物上浮，使氢扩散。控制结晶器和中间包的液位波动可以避免卷渣污染钢液，钢液中Als和TAl的比值越大，表示钢液越纯净。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述中间包的容量为40-45t，所述中厚板的板坯厚度为250-350mm。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述板坯堆垛放置，所述板坯放置时间≥72h；对所述堆垛放置后的板坯进行热轧，所述热轧中，对板坯进行加热，所述加热时间≥300min，所述加热温度≥1150℃。控制放置时间，以利于氢扩散，同时还可以减少偏析。控制铸坯加热的目的能提高钢坯的塑性，降低钢坯的变形抗力，有利于后道轧机轧制。但是加热时间过长会增加煤气的消耗，造成成本的增加，并且会出现过烧现象，增加钢坯的烧损，影响收得率。

另外，由于中厚板探伤不合主要是由于[H]依附于夹杂物上导致的氢致裂纹，因此还要防止[H]进入钢液中，做好原料中水分的控制，雨季时要加大料仓、原辅料防雨、防潮检查，发现问题及时处置；同时对原辅料水分进行检查，执行每周两次原辅料水分抽检规则，跟踪原料水分水平，避免大批量超标原辅料流入。

还要注意以下几个方面：

(1)稳定连铸机内部质量：保证连铸工序设备稳定性，定期跑辊缝，继续优化轻压下控制方法，形成规范有效的控制策略，稳定拉速，重点关注未自开炉次，严控板坯内部质量，杜绝C类2.5；

(2)钢水H含量跟踪：按照浇次及钢种测定LF炉进出站氢含量，跟踪不同钢种、不同季节的H含量水平，摸索规律；

(3)钢坯堆冷：保证异常炉次堆冷时间，要求各区域第一时间将异常信息传递给调度室；

(4)信息传递：针对探伤隐患较大炉次，做好监控并及时提出反馈，并将信息及时传递给中厚板事业部，采取应急措施；

(5)关键控制点：按日跟踪分析探伤不合格品，强化过程21项关键控制点检查。

下面将结合实施例、对照例及实验数据对本发明的一种提高中厚板探伤合格率的方法进行详细说明。

实施例1

实施例1提供了一种提高中厚板探伤合格率的方法，具体如下：

(1)转炉炼钢，获得转炉终点钢液；终点钢液的碳氧积为0.00185，终轧中TFe含量为17.23％。

(2)对转炉终点钢液进行出钢处理，出钢过程中加入铝合金和硅锰合金调整钢液中的氧含量为500ppm；

(3)对出钢钢液进行吹氩预处理和LF精炼，吹氩预处理开始时Alt含量为0.0315％，Als含量为0.0277％，吹氩预处理结束时Alt含量为0.051％，Als含量为0.0485％。LF精炼过程中向钢液面加入500kg白灰、萤石244kg、钢砂铝131kg、高钙铝渣球231kg、硅铁121kg(其他的造渣原料)，进行造渣，控制造渣碱度为2.71，炉渣厚度为82mm，造渣结束后，钢液中Al的质量分数为Alt含量为0.033％,Als含量为0.031％，炉渣的成分为CaO为52.76％,SiO为24.03％，Al2O3为30.52％，MgO为6.96％，FeO为0.622％，MnO为0.072％，LF精炼结束钢液温度为1596℃。

(4)VD精炼：对LF精炼钢液依次进行预处理、真空处理和软吹，其中，真空处理时间为20min，真空处理过程中，保持深真空(67Pa)底吹氩气流量为142Nl/min，深真空的处理时间为14min，底吹流量为45Nl/min；软吹时间为10.9min，软吹流量为25Nl/min，软吹至3min时加入100m铝线，喂铝线速率为2m/min，使钢液中的Al为0.035％。

(5)浇注：该炉为浇注的第4炉，浇注过程中，大包换包时大包内的钢液重量为7.5t，减少低中间包重量造成的液面波动；过热度为22℃，结晶器液位波动平均为3.3mm，中间包吹氩流量为73Nl/min，中间包内钢液的Als和TAl的比值为0.97，中间包内钢液的重量最小为30t；板坯的尺寸为220*2000mm。

(6)将浇注后获得的板坯堆垛放置78h。

(7)将(6)处理后的板坯进行加热和轧制，加热过程中加热320min，加热温度1180℃，轧制后获得中厚板。

实施例2

(1)转炉炼钢，获得转炉终点钢液；终点钢液的碳氧积为0.00189，终轧中TFe含量为18.36％。

(2)对转炉终点钢液进行出钢处理，出钢过程中加入铝合金和硅锰合金调整钢液中的氧含量为492ppm；

(3)对出钢钢液进行吹氩预处理和LF精炼，吹氩预处理开始时Alt含量为0.0333％，Als含量为0.0291％，吹氩预处理结束时Alt含量为0.0572％，Als含量为0.0501％。LF精炼过程中向钢液面加入511kg白灰、萤石220kg、钢砂铝111kg、高钙铝渣球209kg、硅铁107kg(其他的造渣原料)，进行造渣，控制造渣碱度为2.51，炉渣厚度为81mm，造渣结束后，钢液中Al的质量分数为Alt含量为0.0352％,Als含量为0.0314％，炉渣的成分为CaO为54.33％,SiO为25.81％，Al2O3为29.64％，MgO为7.37％，FeO为0.734％，MnO为0.066％，LF精炼结束钢液温度为1588℃。

(4)VD精炼：对LF精炼钢液依次进行预处理、真空处理和软吹，其中，真空处理时间为20min，真空处理过程中，保持深真空(67Pa)底吹氩气流量为122Nl/min，深真空的处理时间为14min，底吹流量为45Nl/min；软吹时间为9.7min，软吹流量为24Nl/min，软吹至3min时加入112m铝线，喂铝线速率为2m/min，使钢液中的Al为0.037％。

(5)浇注：该炉为浇注的第1炉，浇注过程中，大包换包时大包内的钢液重量为4.5t，减少低中间包重量造成的液面波动；过热度为17℃，结晶器液位波动平均为4.1mm，中间包吹氩流量为83Nl/min，中间包内钢液的Als和TAl的比值为0.95，中间包内钢液的重量最小为36t；板坯的尺寸为220*2000mm。

(6)将浇注后获得的板坯堆垛放置78h。

(7)将(6)处理后的板坯进行加热和轧制，加热过程中加热320min，加热温度1180℃，轧制后获得中厚板。

实施例3

(1)转炉炼钢，获得转炉终点钢液；终点钢液的碳氧积为0.00185，终轧中TFe含量为16.33％。

(2)对转炉终点钢液进行出钢处理，出钢过程中加入铝合金和硅锰合金调整钢液中的氧含量为517ppm；

(3)对出钢钢液进行吹氩预处理和LF精炼，吹氩预处理开始时Alt含量为0.0371％，Als含量为0.0322％，吹氩预处理结束时Alt含量为0.0483％，Als含量为0.0466％。LF精炼过程中向钢液面加入488kg白灰、萤石201kg、钢砂铝104kg、高钙铝渣球199kg、硅铁103kg(其他的造渣原料)，进行造渣，控制造渣碱度为2.77，炉渣厚度为79mm，造渣结束后，钢液中Al的质量分数为Alt含量为0.0362％,Als含量为0.0343％，炉渣的成分为CaO为57.12％,SiO为19.67％，Al2O3为30.44％，MgO为8.15％，FeO为0.811％，MnO为0.071％，LF精炼结束钢液温度为1590℃。

(4)VD精炼：对LF精炼钢液依次进行预处理、真空处理和软吹，其中，真空处理时间为20min，真空处理过程中，保持深真空(67Pa)底吹氩气流量为131Nl/min，深真空的处理时间为14min，底吹流量为45Nl/min；软吹时间为10.2min，软吹流量为25Nl/min，软吹至3min时加入107m铝线，喂铝线速率为2m/min，使钢液中的Al为0.032％。

(5)浇注：该炉为浇注的第8炉，浇注过程中，大包换包时大包内的钢液重量为6.1t，减少低中间包重量造成的液面波动；过热度为19℃，结晶器液位波动平均为3.5mm，中间包吹氩流量为90Nl/min，中间包内钢液的Als和TAl的比值为0.96，中间包内钢液的重量最小为37t；板坯的尺寸为220*2000mm。

(6)将浇注后获得的板坯堆垛放置78h。

(7)将(6)处理后的板坯进行加热和轧制，加热过程中加热320min，加热温度1180℃，轧制后获得中厚板。

实施例4

(1)转炉炼钢，获得转炉终点钢液；终点钢液的碳氧积为0.00187，终轧中TFe含量为17.25％。

(2)对转炉终点钢液进行出钢处理，出钢过程中加入铝合金和硅锰合金调整钢液中的氧含量为522ppm；

(3)对出钢钢液进行吹氩预处理和LF精炼，吹氩预处理开始时Alt含量为0.0361％，Als含量为0.0326％，吹氩预处理结束时Alt含量为0.0532％，Als含量为0.0487％。LF精炼过程中向钢液面加入499kg白灰、萤石217kg、钢砂铝115kg、高钙铝渣球210kg、硅铁116kg(其他的造渣原料)，进行造渣，控制造渣碱度为2.81，炉渣厚度为73mm，造渣结束后，钢液中Al的质量分数为Alt含量为0.0374％,Als含量为0.0355％，炉渣的成分为CaO为55.19％,SiO为20.17％，Al2O3为31.42％，MgO为8.71％，FeO为0.794％，MnO为0.083％，LF精炼结束钢液温度为1594℃。

(4)VD精炼：对LF精炼钢液依次进行预处理、真空处理和软吹，其中，真空处理时间为20min，真空处理过程中，保持深真空(67Pa)底吹氩气流量为127Nl/min，深真空的处理时间为14min，底吹流量为44Nl/min；软吹时间为11.1min，软吹流量为25Nl/min，软吹至3min时加入114m铝线，喂铝线速率为2m/min，使钢液中的Al为0.035％。

(5)浇注：该炉为浇注的第12炉，浇注过程中，大包换包时大包内的钢液重量为7.8t，减少低中间包重量造成的液面波动；过热度为22℃，结晶器液位波动平均为3.9mm，中间包吹氩流量为84Nl/min，中间包内钢液的Als和TAl的比值为0.94，中间包内钢液的重量最小为34t；板坯的尺寸为220*2000mm。

(6)将浇注后获得的板坯堆垛放置78h。

(7)将(6)处理后的板坯进行加热和轧制，加热过程中加热320min，加热温度1180℃，轧制后获得中厚板。

对比例1

采用“全三脱”→LF→RH2→CCM3冶炼流程，组织浇注汽车结构钢11炉，浇注断面1600mm，目标拉速1.05m/min，浇次恒拉速率94.82％。转炉容量300t，目标成分C：0.03-0.055，Si：0.1-0.25，Mn：1.6-1.9，P≤0.012，S≤0.0025，Alt：0.02-0.05，Als：0.02-0.05。

(1)转炉炼钢，获得转炉终点钢液；终点钢液的碳氧积为0.00155，终轧中TFe含量为15.25％，平均终点温度为1673℃；

(2)对转炉终点钢液进行出钢处理，出钢过程中加入铝粒和硅锰合金调整钢液中的氧含量为501ppm；

(3)对出钢钢液进行吹氩预处理和LF精炼，吹氩预处理开始时Alt含量为0.0271％，Als含量为0.0246％，吹氩预处理结束时Alt含量为0.0482％，Als含量为0.0451％。LF精炼过程中向钢液面加入399kg白灰、萤石187kg、钢砂铝95kg、高钙铝渣球190kg、硅铁106kg(其他的造渣原料)，进行造渣，控制造渣碱度为2.36，炉渣厚度为82mm，造渣结束后，钢液中Al的质量分数为Alt含量为0.0274％,Als含量为0.0215％，炉渣的成分为CaO为58.3％,SiO为17.7％，Al2O3为29.6％，MgO为7.81％，FeO为0.811％，MnO为0.64％，LF精炼结束钢液温度为1595℃。

(4)RH精炼：对LF精炼钢液依次进行吹氩-抽真空-保真空处理，其中冶炼过程全程吹氩气，氩气流量40.34Nl/min，抽真空时间4.6min，保真空时间13min，流量为143.4Nl/min，破空时间3min，软吹流量为45Nl/min。

(5)浇注：该炉为浇注的第1炉，浇注过程中，大包换包时大包内的钢液重量为9.4t，减少低中间包重量造成的液面波动；过热度为29℃，结晶器液位波动平均为5.2mm，中间包吹氩流量为58Nl/min，中间包内钢液的Als和TAl的比值为0.92，中间包内钢液的重量最小为32t；板坯的尺寸为190*1600mm。

(6)将浇注后获得的板坯堆垛放置72h。

(7)将(6)处理后的板坯进行加热和轧制，加热过程中加热240min，加热温度1050℃，轧制后获得中厚板。

将实施例1-4以及对比例1所制备的中厚板取样，对样品在光学显微镜线进行夹杂物数量的统计，采用美国FEI公司生产的Aspex全自动一体化快速夹杂物分析仪对样品中的夹杂物观察并拍照。样品统计的夹杂物数量如表1所示。将实施例1-4以及对比例1所得中厚板的抗氢致裂纹性能和探伤检测，结果如表2所示。

表1

表2

表1中，平均夹杂物数量密度是多个视野下数夹杂物个数，并进行平均值计算所得的单位面积的夹杂物数量，夹杂物最小数量密度是指采用Aspex全自动一体化快速夹杂物分析仪分析夹杂物个数时，每次分析面积为150mm²，每个样品分析5个位置，然后根据结果可以获知在150mm²分析面积内，夹杂物最少的数量的位置，然后用该位置的数量计算出的夹杂物密度。

表2中，抗氢致裂纹指标中的裂纹敏感率、裂纹长度率以及裂纹厚度率是依照GB/T4157-2017《金属在硫化氢环境中抗硫化物应力开裂和应力腐蚀开裂的实验室试验方法》进行测定。探伤是合格率是指采用超声波探伤仪对钢板沿长度方向实施全覆盖式扫描，探头最小分辨率为≥2mm，目前是当波长≥5mm时，认为此块板坯不合格，用不合格的板坯数量除以总的检测数量，即为合格率。

根据表1和表2中的数据可知，本发明实施例1-4制备的中厚板其夹杂物数量密度为1.29-1.55个/mm²，夹杂物最小数量密度为0.83-1.14个/mm²，裂纹敏感率为0-0.4％，裂纹长度率为0-1.2％，裂纹厚度率为0-0.6％，探伤合格率为98.21-99.01％。对比例1制备的中厚板其夹杂物数量密度为1.72个/mm²，夹杂物最小数量密度为1.18个/mm²，裂纹敏感率为0.5％，裂纹长度率为1.3％，裂纹厚度率为0.7％，探伤合格率为98.05％。

图1为本发明实施例提供的中厚板板坯的夹杂物微观形貌图,图下面的40μm表示图1中的夹杂物最长的最长尺寸。图2为本发明实施例提供的中厚板板坯中的夹杂物在三元相图中的分布图，由图2可知，本发明实施例中的夹杂物多为CaO/Al₂O₃/CaS成分的夹杂物。图3为对比例1提供的中厚板板坯的夹杂物微观形貌图，图下面的101μm表示图中的夹杂物最长的长度尺寸，由图1和图3可知，本发明实施例的夹杂物的尺寸小于对比例1的夹杂物尺寸。图4-5为对比例1提供的中厚板板坯中的夹杂物在三元相图中的分布图，由图4-5可知，对比例1提供的中厚板板坯中的夹杂物多为CaO/Al₂O₃/CaS/MgO成分的夹杂物。

还将本发明实施例的提高中厚板板坯探伤合格率的方法应用于实际生产并统计数据2020年1-8月份的探伤检测合格率数据，如图6所示，同时统计了该时间段内由于探伤不合格造成的降级品率，即探伤带出品率，如图7所示。由图6可知，探伤合格率≥98.21％，处于较高的水平；探伤带出品率≤1.6％，探伤带出品率低，降级品少，意味着探伤合格率高。

本发明提供了一种提高中厚板探伤合格率的方法，运用VD真空处理工艺生产高洁净度钢种，主要夹杂物类型为低熔点钙铝酸盐类夹杂，夹杂物尺寸小，轧制后形成的条串状B类夹杂物符合要求。采用原料抽检+过程控制的方式，有效地减少了生产过程中[H]元素产生，做到了雨季汛期也能保证原料水分的要求。采用碳氧积控制水平≤0.0020的复吹转炉冶炼，终点一次命中出钢，终渣TFe≤20％，滑板前后挡渣，出钢过程全程底吹搅拌，保证下渣检测的准确性，出钢过程下渣量少，保证钢水纯净度。保证LF精炼工艺高碱度还原渣的制备，调整了渣系，限制萤石加入量，保证渣层厚度，最终实现了终渣(MnO+FeO)≤1％，满足造渣需求。对VD真空处理工艺中，深真空时间做了调整，延长了深真空时间为≥12min，软吹时间≥15min；并根据根据包况、周期(VD处理周期较普通品种长20min左右)计算好LF炉吊包温度，第一炉以铸机要温为准，参考温度：液相线+(60-70℃)，连浇炉次：液相线+(50-60℃)，做到了根据包况进行温度实时调整。烤包前检查中包清洁度，抬烤包器后再次确认中包清洁度，开浇前保证保内无杂物。经过LF+VD工艺处理后，中板夹杂物水平减少，探伤合格率提高。本方法提供“转炉+LF+VD+中厚板连铸”工艺路线，开发源头把控-过程优化-终端控制的“三步法”工艺路线，满足洁净钢生产需要，降低了夹杂物含量，探伤合格率为98.21-99.01％，探伤合格率高，质量好。

最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种提高中厚板探伤合格率的方法，其特征在于，所述方法包括，

获得冶炼钢液；

对所述冶炼钢液进行出钢，获得出钢钢液；所述出钢过程中，先加入铝合金再加入硅锰合金进行脱氧，使钢液中的氧含量为250-600ppm；

对所述出钢钢液进行LF精炼，获得LF精炼钢液；所述LF精炼过程控制造渣，使所述LF精炼钢液中的Al质量分数为0.035-0.045％；

对所述LF精炼钢液依次预处理、真空处理和软吹，以进行VD精炼，获得VD精炼钢液；所述真空处理时间为15-23min，所述真空处理过程中，真空度为＜37Pa的时间为12-18min；

对VD精炼钢液进行保护浇注，获得高探伤合格率的中厚板板坯。

2.根据权利要求1所述的一种提高中厚板探伤合格率的方法，其特征在于，所述冶炼钢液的碳氧积≤0.0020，所述冶炼钢液液面上的炉渣中TFe≤20％。

3.根据权利要求1所述的一种提高中厚板探伤合格率的方法，其特征在于，所述LF精炼过程中控制LF精炼渣，使所述LF精炼渣包括如下质量分数的成分：Al₂O₃：25-35％，MgO：6-8％，CaO：50-60％，CaF≤2％，SiO₂≤10％，(MnO+FeO)≤1％。

4.根据权利要求1所述的一种中厚板探伤合格率的方法，其特征在于，所述LF精炼开始时，加入≥0.5kg/t钢的白灰，以控制LF精炼渣的碱度为2.5-3，所述LF精炼过程中，向钢液面加入萤石以调整炉渣厚度为4-6mm。

5.根据权利要求1所述的一种中厚板探伤合格率的方法，其特征在于，所述LF精炼钢液的温度为a-b℃，其中a表示冶炼钢种的液相线温度+50，b表示冶炼钢种的液相线+70。

6.根据权利要求1所述的一种提高中厚板探伤合格率的方法，其特征在于，所述软吹时间为10-15min，所述软吹流量为25-35Nl/min；所述软吹开始3-5min时，以4-6m/s的速率喂铝线，使钢液中的Al的质量分数为(m-0.025％)-(m+0.015％)，其中m为冶炼钢种的目标Al质量分数；所述真空处理过程中进行底吹搅拌，所述底吹流量为30-50Nl/min，以使所述真空结束时氢含量≤2ppm。

7.根据权利要求1所述的一种提高中厚板探伤合格率的方法，其特征在于，所述浇注过程中，大包剩钢量≥5t。

8.根据权利要求1所述的一种提高中厚板探伤合格率的方法，其特征在于，所述浇注过程中，过热度为10-30℃，结晶器液位波动≤3mm，中间包吹氩流量50-120Nl/min，中间包内钢液的Als和TAl的比值≥0.91，中间包内钢液重量≥30t。

9.根据权利要求9任一项所述的一种提高中厚板探伤合格率的方法，其特征在于，所述中间包的容量为40-45t，所述中厚板的板坯厚度为250-350mm。

10.根据权利要求9任一项所述的一种提高中厚板探伤合格率的方法，其特征在于，所述板坯堆垛放置，所述板坯放置时间≥72h；对所述堆垛放置后的板坯进行热轧，所述热轧中，对板坯进行加热，所述加热时间≥300min，所述加热温度≥1150℃。

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