CN116574965B - 一种提高风电钢夹杂物水平的方法 - Google Patents

一种提高风电钢夹杂物水平的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种提高风电钢夹杂物水平的方法，其方法包括：炼钢原料依次按KR铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸工序获得连铸坯，转炉冶炼工序出钢过程中向钢包内按顺序加入铝块、高碳锰铁、促净剂、石灰和萤石，保证渣层厚度、造渣碱度和造渣粘度，LF精炼前期补加石灰和铝矾土进行调渣，LF精炼中后期采用铝豆、碳粉和碳化硅组成的扩散脱氧剂扩散脱氧，控制精炼渣终渣碱度；出站前加炉硅钙线对钢液进行弱钙处理，VD真空处理工序中破空后喂入镧线，限制钢中夹杂物的生成和数量，改善和稳定夹杂物等级，连铸坯A、B、C、D、DS类夹杂在1.0级及以内，促进提升风电钢的屈服强度、抗拉强度和疲劳寿命。

Description

一种提高风电钢夹杂物水平的方法
技术领域
本发明属于风电钢技术领域，具体涉及一种提高风电钢夹杂物水平的方法。
背景技术
风电钢制备的兆瓦级风力发电机组由于长期野外服役、环境恶劣、载荷和疲劳作用强烈，对钢的强度、低温冲击韧性、表面和内部质量具有较高要求，而冶炼过程中钢中夹杂物对钢水质量和性能有较大危害，易造成铸坯夹杂、裂纹等内部和表面质量问题，脆性夹杂对疲劳性能损害较大，将破坏钢组织的致密性和连续性，因此，限制钢中夹杂物的生成和数量，改善和稳定夹杂物等级是提高风电钢质量的关键。
现有技术中风电零件用钢一般采用合金结构钢，通过在钢种加入Cr、Ni、Mn、Si、B等合金元素，用调质来提高材料的综合力学性能，一般采用高炉→铁水脱硫→转炉冶炼→LF精炼→VD/RH真空处理的工艺流程得到连铸用钢水，非金属夹杂来源于原材料、脱氧产物、炉渣、耐火材料、浇注过程的二次氧化产物等，提高风电钢夹杂物水平的方法，主要采用转炉终点控制、脱氧合金种类的选择、添加时间与顺序，LF精炼大氩气量长时间处理，连铸保护浇铸等。
其主要缺陷在于，渣系的粘度和表面张力较大，脱氧条件差，脱氧产物Al2O3熔点较高，B类Al2O3夹杂物体积较小，不易聚集长大，难以上浮进入渣中，导致钢中残留较多，大量细小的Al2O3质点为以后的Ds类夹杂形成起到形核作用，也易造成浸入式水口结瘤引发堵塞停浇，用过量硅钙线易生成条链状CaS基夹杂物，＞10μm的夹杂物颗粒在轧制过程中形成大颗粒相和细条相，较高熔点和硬度的铝硅钙夹杂物沿加工方向呈串链状分布而破坏基体均匀的连续性，将降低钢的屈服强度和抗拉强度，损害疲劳寿命。
其次，常采用转炉固定枪位高度吹炼不利于渣化和脱碳反应扩散，容易溢渣和喷溅，增加精炼脱氧负荷，出钢吹氩过程中脱氧合金化使用SiAlBa合金进行脱氧，LF精炼过程采用石灰、氟化钙造渣，虽成渣迅速，但钢中硅酸盐夹杂及钢包耐火材料易受侵蚀，采用硅铁粉沉淀脱氧，炉渣碱度降低，流动性变差，容易返干，不利于夹杂物上浮，且脱氧产物造成渣中Al2O3、SiO2增加，拉速过大造成液面渣卷混，进一步导致夹杂物尺寸较大且形状不规则，收得率较差。
此外，LF精炼液面波动大易造成卷渣和二次氧化，氧能降低硫在钢中溶解度，钢中残留S与Mn发生反应生成MnS类的A类夹杂物，VD真空脱气过程中炉渣卷入，引入外来夹杂物，且夹杂物尺寸随凝固时间的延长而增大，易偏聚晶界或聚集，并且在轧制过程中易沿轧制方向发生变形，导致钢材性能严重的各向异性，串状或球状硫化物对冲击功不利，影响疲劳性能和抗腐蚀性能。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一，本发明提供一种提高风电钢夹杂物水平的方法，限制钢中夹杂物的生成和数量，改善和稳定夹杂物等级，提高基体均匀的连续性，减小钢的各向异性，促进提升风电钢的屈服强度、抗拉强度和疲劳寿命。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种提高风电钢夹杂物水平的方法，其方法包括：
炼钢原料依次按KR铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸工序获得连铸坯；
所述转炉冶炼工序中，出钢过程中向钢包内按顺序加入铝块、高碳锰铁、促净剂、石灰和萤石；
利用转炉出钢过程中良好的动力学条件，进行预脱氧和造渣预精炼，以控制钢水顶渣氧化性，释放富集的自由态CaO，与钢中Al2O3夹杂物形成低熔点钙铝酸盐12CaO·7Al2O3，同时锰铁沉淀脱氧，MnO可以缩短酸性渣在炉内的反应时间、与MgO配合减缓炉衬侵蚀，少量萤石中的CaF2可使渣中的CaO熔点降低，扩大CaO-FeO-SiO2的三元相液相区，快速生成足够流动性和渣碱度的炉渣，保证渣层厚度≤30mm，造渣碱度为1.8-2.2，降低渣系的粘度和表面张力，造渣粘度为0.2-0.25Pa·s，避免粘度过大恶化脱硫动力，避免粘度过小增加炉渣向耐火材料的渗透能力，以便充分吸附夹杂并减少LF精炼化渣消耗；
所述LF精炼工序中，LF精炼前期补加石灰和铝矾土进行调渣，采用脱氧型预精炼造渣与石灰配合，石灰融化形成炉渣，Si和Mn与氧的亲和力强，生成SiO2、MgO、FeO等氧化物，铝矾土具有强化渣能力且可以增加炉渣氧化性；LF精炼中后期采用铝豆、碳粉和碳化硅组成的扩散脱氧剂扩散脱氧，精炼渣终渣碱度为3.5-4.2，促使炉渣与钢水充分接触，对S和Al2O3的吸附作用较强，避免碱度过低造成不稳定氧化物SiO2分解，避免碱度过高导致炉渣流动性和吸附能力下降而增加Ds类夹杂概率；
出站前加入2-3.5kg/炉硅钙线对钢液进行弱钙处理，通过弱钙处理使硬质氧化铝夹杂变形为软质夹杂2CaO·3Al2O3·SiO2，易上浮去除，可以避免较高熔点和硬度的铝硅钙夹杂物沿加工方向呈串链状分布而破坏基体均匀的连续性，避免过量硅钙线生成条链状CaS基夹杂物；
所述VD真空处理工序中，破空后喂入2-3m/t钢水的镧线，线速5-7m/min，由于La的活性较大，在化学位梯度存在下，晶核与其周围的La原子产生浓度差促进扩散作用，可以进一步用镧置换夹杂物中的Al，避免浸入式水口结瘤引发堵塞停浇，La与MnS反应生成La2O2S，生成球状镧的铝酸盐和细小的圆形硫氧化合物，减小钢的各向异性，提高了钢水的纯净度。
进一步的，所述KR铁水预处理工序中，到站铁水保证液面渣层厚度≤18mm，S≤0.005%，脱硫温降≤20℃，动力学条件较好，回硫低，进一步减少硫含量增加MnS夹杂物。
进一步的，所述转炉冶炼工序中，采用顶底复吹，枪位按照前期1.1-1.4m、中期1.3-1.7m、后期0.9-1.0m，较固定枪位高度吹炼，前期和中期能够适应不同吹炼阶段，渣的泡沫程度及粘度差异，后期采用低枪位，利于渣化和脱碳反应扩散，使炉内反应及退渣能平稳进行，避免溢渣和喷溅，进一步利于提高收得率。
进一步的，所述转炉冶炼工序中，出钢目标：P≤0.012%、C≥0.05%、S≤0.011%，提高配碳量控制钢液和炉渣中的自由氧含量，防止增加精炼脱氧负荷，目标温度T≥1600℃，防止钢水过氧化，控制合适的出钢温度，有效控制钢水回P。
进一步的，所述转炉冶炼工序中，每炉钢水90-110t，出钢过程中向钢包内按顺序加入220-370kg铝块、120-220kg高碳锰铁、300-350kg促净剂、280-320kg石灰和10-15kg萤石，转炉出钢过程全程吹氩气，氩气流量为300-500NL/min。
进一步的，所述LF精炼工序中，采用铝豆、碳粉和碳化硅按质量比（3-4）：1：（1-2）组成的扩散脱氧剂扩散脱氧，减少铝的烧损，使炉渣变白，白渣时间≥23min，冶炼时间≥44min，使夹杂物充分上浮，下渣量＜4.5kg/t钢，炉渣中FeO与MnO含量＜1.1%，提高脱硫效率，减少CaS的生成，抑制硫化物夹杂危害，冶炼中后期少量多批次加入扩散脱氧剂以保持还原性气氛，进一步避免炉渣再次氧化和增氮。
进一步的，所述LF精炼工序中，全程吹氩；LF精炼前期补加20-100 kg石灰和2-10kg铝矾土进行调渣，氩气流量为250-275 NL/min，避免形成质地致密、高熔点的CaO·SiO2而阻碍渣化，避免采用氟化物侵蚀钢包耐材，具有较低的渣钢界面张力，成渣速度快，有利于吸收上浮至渣，进一步提高脱硫能力，促进脱氧及合金化。
进一步的，所述LF精炼工序中，LF精炼中期CaO与SiO2的亲和力强于其他氧化物，形成CaO·SiO2、3CaO·2SiO2，炉渣碱度为2.5-3.0，加微碳铬铁（FeCr69C0.03）、钼铁合金（FeMo60-C）、低碳锰铁（FeMn85C0.2），MnO在渣中以自由状态存在，促进炉渣流动性，使石灰表面的CaO·SiO2、3CaO·2SiO2变疏松，防止返干，均保持氩气中等氩气强度，氩气流量为170-230 NL/min，进一步改善夹杂物上浮动力条件，吹炼平稳，减少喷溅。
进一步的，所述LF精炼工序中，LF精炼后期氩气流量为50-90 NL/min，弱搅拌镇静，防止钢水翻滚厉害产生卷渣，通过此工艺合金成分得到精准控制，进一步缩小化学成分的波动。
进一步的，所述LF精炼工序中，LF精炼后期喂入0.5-0.6m/t钢水的铈线，将易变形的MnS夹杂转变为高熔点的CeS-MnS、CeS-MnS-TiS复合夹杂，避免MnS夹杂物造成韧性降低，避免串状或球状硫化物对冲击功不利，LF出站前S含量≤0.0015%，温度≥1625℃。
进一步的，所述VD真空处理工序中，控制最高真空度≤67pa，真空保持时间≥13min，去除钢水中的H，确保夹杂物充分上浮，氩气软吹时间≥25min，真空处理结束后加入低碳硼铁合金，减少微合金化过程的元素烧损，使合金成分控制精准。
进一步的，所述VD真空处理工序中底吹氩气流量为10-20 NL/min，防止钢水的二次氧化，弱氩气搅拌，形成小气泡流利于裹挟夹杂物上浮。
进一步的，所述VD真空处理工序中，破空后喂入0.1-0.2m/t钢水的钛铁包芯线，并采用微钛处理改善热影响区的韧性，使球状复合夹杂在冷却凝固过程中可以被TiN包裹，进一步降低夹杂物尺寸。
进一步的，所述连铸工序中，全程保护浇注，防止二次氧化，控制过热度在15-25℃之间，控制拉速为0.22-0.29m/min，稳态浇铸避免拉速过大造成液面渣卷混，连铸坯A、B、C、D、DS类夹杂在1.0级及以内，有效提高风电钢夹杂物水平。
进一步的，采用两段水冷却配合结晶器电磁搅拌、铸流搅拌和末端电磁搅拌，一冷水流量为4000-4150L/min，二冷水一区水流量为25-28L/min，二冷水二区水流量为49-52L/min，结晶器电磁搅拌(M-EMS)电流250-270A、频率为2-3Hz，铸流搅拌(S-EMS)电流为400-430A、频率为7-8Hz，末端电磁搅拌(F-EMS)电流为1020-1080A、频率为6-8Hz，进一步稳态浇铸避免液面渣卷混。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）转炉冶炼工序采用铝块、高碳锰铁、促净剂、石灰和萤石组成脱氧型预精炼造渣，速生成足够流动性和渣碱度的炉渣，降低渣系的粘度和表面张力，成低熔点钙铝酸盐12CaO·7Al2O3，与LF精炼石灰、铝矾土配合强化化渣能力，并采用铝豆、碳粉和碳化硅组成的扩散脱氧剂扩散脱氧创造适宜碱度，增强对S和Al2O3的吸附作用，用弱钙处理使硬质氧化铝夹杂变形为软质夹杂，提高基体均匀的连续性，避免过量硅钙线生成条链状CaS基夹杂物，并在VD真空处理破空后用镧线，进一步置换夹杂物中的Al，生成球状镧的铝酸盐和细小的圆形硫氧化合物，降低夹杂物尺寸和数量，减小钢的各向异性，从而促进提升风电钢的屈服强度、抗拉强度和疲劳寿命。
（2）转炉冶炼工序采用枪位制度适应不同吹炼阶段，利于渣化和脱碳反应扩散，提高配碳量防止增加精炼脱氧负荷，出钢吹氩过程和LF精炼工序进一步控制造渣用量，避免采用氟化物侵蚀钢包耐材，MnO在渣中以自由状态存在，促进炉渣流动性，防止返干，稳态浇铸避免拉速过大造成液面渣卷混，进一步降低夹杂物尺寸和形状不规则，提高收得率。
（3）LF精炼工序中的吹氩制度采用中期中等氩气强度、后期弱搅拌镇静，VD真空处理弱氩气搅拌，进一步改善夹杂物上浮动力条件，吹炼平稳，减少喷溅，避免液面波动大易造成卷渣和二次氧化，LF精炼后期喂入铈线将易变形的MnS夹杂转变为高熔点复合夹杂，破空后喂入钛铁包芯线，使球状复合夹杂在冷却凝固过程中可以被TiN包裹，进一步降低夹杂物尺寸，避免串状或球状硫化物对冲击功不利，进一步改善疲劳性能和抗腐蚀性能。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，下面描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
为改善渣系的粘度和表面张力较大，脱氧条件差，脱氧产物Al2O3熔点较高导致的B类Al2O3夹杂物和Ds类夹杂物，过量硅钙线生成的条链状CaS基夹杂物，避免＞10μm的夹杂物颗粒在轧制过程中形成大颗粒相和细条相，较高熔点和硬度的铝硅钙夹杂物沿加工方向呈串链状分布而破坏基体均匀的连续性。
本发明提供一种提高风电钢夹杂物水平的方法，其方法包括：炼钢原料按KR铁水预处理→转炉冶炼→LF精炼→VD真空处理→连铸工序流程获得连铸坯；
所述转炉冶炼工序中，出钢过程中向钢包内按顺序加入铝块、高碳锰铁、促净剂、石灰和萤石，保证渣层厚度≤30mm，造渣碱度为1.8-2.2，造渣粘度为0.2-0.25Pa·s；
所述LF精炼工序中，LF精炼前期补加石灰和铝矾土进行调渣，LF精炼中后期采用铝豆、碳粉和碳化硅组成的扩散脱氧剂扩散脱氧，精炼渣终渣碱度为3.5-4.2；出站前加入2-3.5kg/炉硅钙线对钢液进行弱钙处理；
所述VD真空处理工序中，破空后喂入2-3m/t钢水的镧线和0.1-0.2m/t钢水的钛铁包芯线，线速5-7m/min。
进一步的，其方法包括：
KR铁水预处理：到站铁水保证液面渣层厚度≤18mm，铁水经KR搅拌预脱硫后，铁水S≤0.005%，脱硫温降≤20℃；
转炉冶炼：KR铁水预处理的铁水与废钢原料经电炉冶炼得到钢水，废钢比=废钢/废钢+生铁块+铁水＜12%，采用顶底复吹，枪位按照前期1.1-1.4m、中期1.3-1.7m、后期0.9-1.0m；
出钢目标：P≤0.012%、C≥0.05%、S≤0.011%，目标温度T≥1600℃；
每炉钢水90-110t，出钢过程中向钢包内按顺序加入220-370kg铝块、120-220kg高碳锰铁（FeMn68C7.0）、300-350kg促净剂(CaO53.5％，SiO23.5％，Al2O334.3％，MgO 8.7％)、280-320kg石灰和10-15kg萤石，保证渣层厚度≤30mm，造渣碱度为1.8-2.2，造渣粘度为0.2-0.25Pa·s，转炉出钢过程全程吹氩气，氩气流量为300-500NL/min；
LF精炼：对钢水包内部的钢水进行精炼，采用铝豆、碳粉和碳化硅按质量比（3-4）：1：（1-2）组成的扩散脱氧剂扩散脱氧，白渣时间≥23min，冶炼时间≥44min，下渣量＜4.5kg/t钢，炉渣中FeO与MnO含量＜1.1%，精炼渣终渣碱度为3.5-4.2；
LF精炼过程保持氩气通畅、全程吹氩，LF精炼前期补加20-100 kg石灰和2-10kg铝矾土进行调渣，氩气流量为250-275 NL/min；
LF精炼中期熔池温度和炉渣碱度升高至2.5-3.0，增大炉渣碱度，提高硫的分配系数，并避免碱度过大造成造渣困难，加微碳铬铁（FeCr69C0.03）、钼铁合金（FeMo60-C）、低碳锰铁（FeMn85C0.2），氩气流量为170-230 NL/min；
LF精炼后期氩气流量为50-90 NL/min，喂入0.5-0.6m/t钢水的铈线，线速9-12m/min；
出站前加入2-3.5kg/炉硅钙线（含Si55-65%）对钢液进行弱钙处理，LF出站前S含量≤0.0015%，温度≥1625℃；
VD真空处理：钢水进VD站真空处理，控制最高真空度≤67pa，真空保持时间≥13min，氩气软吹时间≥25min，真空处理结束后加入低碳硼铁合金（FeB18C0.1）；
软吹过程中底吹氩气流量为10-20 NL/min，破空后喂入2-3m/t钢水的镧线和0.1-0.2m/t钢水的钛铁包芯线，线速5-7m/min；
连铸：将钢水通过连铸机全程保护浇注防止二次氧化，控制过热度在15-25℃之间，采用两段水冷却配合结晶器电磁搅拌、铸流搅拌和末端电磁搅拌，一冷水流量为4000-4150L/min，二冷水一区水流量为25-28L/min，二冷水二区水流量为49-52L/min，结晶器电磁搅拌(M-EMS)电流250-270A、频率为2-3Hz，铸流搅拌(S-EMS)电流为400-430A、频率为7-8Hz，末端电磁搅拌(F-EMS)电流为1020-1080A、频率为6-8Hz，控制拉速为0.22-0.29m/min，定尺切割得到得到连铸坯，控制A、B、C、D、DS类夹杂在1.0级及以内。
实施例1-3、对比例1、对比例3、对比例6的钢种为：42CrMo4，其化学成分为：C：0.42%，Si：0.26%，Mn：0.85%，S：0.001%，P：0.0012%，Cr：1.1%，Ni：0.15%，Mo：0.25%，余量为Fe和不可避免的杂质。
实施例4-6、对比例2、对比例4、对比例5、对比例7、对比例8、对比例9的钢种为：GCr15SiMn ，其化学成分为：C：0.99%，Si：0.22%，Mn：0.36%，S：0.0011%，P：0.0012%，Cr：1.43%，Ni：0.15%，Mo：0.05%，Cu：0.15%，余量为Fe和不可避免的杂质。
对比例1与实施例3的区别在于，转炉冶炼工序中，出钢过程中向钢包内按顺序加入铝块、高碳锰铁、促净剂、石灰、萤石和SiAlBa合金，渣层厚度＞30mm，造渣碱度和造渣粘度较小，LF精炼前期补加石灰进行调渣，LF精炼中后期采用LF精炼中后期采用石灰、氟化钙、硅铁粉组成的扩散脱氧剂扩散脱氧，精炼渣终渣碱度较高，出站前采用强钙处理，不进行镧线处理。
对比例2与实施例6的区别在于，转炉冶炼工序中，出钢过程中向钢包内按顺序加入铝块、高碳锰铁、促净剂、石灰和SiAlBa合金，渣层厚度＞30mm，造渣碱度和造渣粘度较大，LF精炼中后期采用LF精炼中后期采用石灰、氟化钙、硅铁粉组成的扩散脱氧剂扩散脱氧，精炼渣终渣碱度较低，出站前采用强钙处理，不进行镧线处理。
实施例1-6，对比例1和对比例2的转炉冶炼造渣技术参数如下表1所示：
表1
实施例1-6，对比例1和对比例2的LF精炼造渣技术参数如下表2所示：
表2
由对比例1与实施例3的对比结果可见，造渣碱度和造渣粘度较小，增加炉渣向耐火材料的渗透能力，由对比例2与实施例6的对比结果可见，造渣碱度和造渣粘度较大，恶化脱硫动力，脱氧产物Al2O3熔点较高，B类Al2O3夹杂物体积较小，不易聚集长大，难以上浮进入渣中，导致钢中残留较多，大量细小的Al2O3质点为以后的Ds类夹杂形成起到形核作用，也易造成浸入式水口结瘤引发堵塞停浇，＞10μm的夹杂物颗粒将降低钢的屈服强度和抗拉强度，损害疲劳寿命，破坏基体均匀的连续性。
由实施例1-6、对比例1与实施例3、对比例2与实施例6的对比结果可见，转炉冶炼工序采用铝块、高碳锰铁、促净剂、石灰和萤石组成脱氧型预精炼造渣，速生成足够流动性和渣碱度的炉渣，降低渣系的粘度和表面张力，以便充分吸附夹杂并减少LF精炼化渣消耗，生成低熔点钙铝酸盐12CaO·7Al2O3，与LF精炼石灰、铝矾土配合强化化渣能力，并采用铝豆、碳粉和碳化硅组成的扩散脱氧剂扩散脱氧创造适宜碱度，增强对S和Al2O3的吸附作用，用弱钙处理使硬质氧化铝夹杂变形为软质夹杂，提高基体均匀的连续性，可以避免过量硅钙线生成条链状CaS基夹杂物，并在VD真空处理破空后用镧线，进一步置换夹杂物中的Al，生成球状镧的铝酸盐和细小的圆形硫氧化合物，降低夹杂物尺寸和数量，减小钢的各向异性，连铸坯A、B、C、D、DS类夹杂在1.0级及以内，有效提高风电钢夹杂物水平，从而促进提升风电钢的屈服强度、抗拉强度和疲劳寿命。
对比例3与实施例1的区别在于，转炉冶炼工序中，采用顶底复吹，枪位按照高固定枪位高度吹炼；对比例4与实施例4的区别在于，转炉冶炼工序中，采用顶底复吹，枪位按照低固定枪位高度吹炼；对比例5与实施例6的区别在于，转炉冶炼工序中，出钢目标不同。
实施例1-6，对比例3-5的转炉冶炼枪位和出钢目标技术参数如下表3所示：
表3
由对比例1与实施例3、对比例4与实施例4的对比结果可见，转炉固定枪位高度吹炼不利于渣化和脱碳反应扩散，容易溢渣和喷溅，增加精炼脱氧负荷，由对比例5与实施例6的对比结果可见，配碳量控制不当增加精炼脱氧负荷和钢水回P，对夹杂物水平不利。
由实施例1-6、对比例1与实施例3、对比例4与实施例4的对比结果可见，转炉冶炼工序采用枪位制度适应不同吹炼阶段，利于渣化和脱碳反应扩散，提高配碳量防止增加精炼脱氧负荷，出钢吹氩过程和LF精炼工序进一步控制造渣用量，避免采用氟化物侵蚀钢包耐材，MnO在渣中以自由状态存在，促进炉渣流动性，防止返干，稳态浇铸避免拉速过大造成液面渣卷混，进一步降低夹杂物尺寸和形状不规则，提高收得率。
对比例6与实施例2的区别在于，LF精炼工序中氩气制度不同；对比例7与实施例5的区别在于，LF精炼工序中氩气制度不同；对比例8与实施例6的区别在于，不喂铈线。
实施例1-6，对比例6-8的LF精炼工吹氩和铈线技术参数如下表4所示：
表4
由对比例6与实施例2、对比例7与实施例5的对比结果可见，LF精炼液面波动大易造成卷渣和二次氧化，氧能降低硫在钢中溶解度。
由对比例8与实施例6的对比结果可见，钢中残留S与Mn发生反应生成MnS类的A类夹杂物。
对比例9与实施例6的区别在于，VD真空脱气参数不同，过热度和拉速较高。
实施例1-6，对比例1-2、对比例9的VD真空脱气和连铸参数如下表5所示：
表5
将实施例1-6和对比例1-9的连铸坯按照GB/T10561标准进行钢中非金属夹杂物含量的测定与标准评级图显微检测，其结果如下表6所示：
表6
由对比例9与实施例6的对比结果可见，VD真空脱气过程中炉渣卷入，引入外来夹杂物，且夹杂物尺寸随凝固时间的延长而增大，易偏聚晶界或聚集，并且在轧制过程中易沿轧制方向发生变形，导致钢材性能严重的各向异性，串状或球状硫化物对冲击功不利。
由实施例1-6、对比例6与实施例2、对比例7与实施例5、对比例8与实施例6、对比例9与实施例6的对比结果可见，LF精炼工序中的吹氩制度采用中期中等氩气强度、后期弱搅拌镇静，VD真空处理弱氩气搅拌，进一步改善夹杂物上浮动力条件，吹炼平稳，减少喷溅，避免液面波动大易造成卷渣和二次氧化，LF精炼后期喂入铈线将易变形的MnS夹杂转变为高熔点复合夹杂，破空后喂入钛铁包芯线，使球状复合夹杂在冷却凝固过程中可以被TiN包裹，进一步降低夹杂物尺寸，避免串状或球状硫化物对冲击功不利，进一步改善疲劳性能和抗腐蚀性能。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种提高风电钢夹杂物水平的方法，其特征在于，其方法包括：
钢种为42CrMo4或GCr15SiMn的炼钢原料依次按KR铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸工序获得连铸坯；
所述转炉冶炼工序中，采用顶底复吹，枪位按照前期1.1-1.4m、中期1.3-1.7m、后期0.9-1.0m，出钢目标：P≤0.012%、C≥0.05%、S≤0.011%，目标温度T≥1600℃，出每炉钢水90-110t，出钢过程中向钢包内按顺序加入220-370kg铝块、120-220kg高碳锰铁、300-350kg促净剂、280-320kg石灰和10-15kg萤石，转炉出钢过程全程吹氩气，氩气流量为300-500NL/min，保证渣层厚度≤30mm，造渣碱度为1.8-2.2，造渣粘度为0.2-0.25Pa·s；
所述LF精炼工序中，采用铝豆、碳粉和碳化硅按质量比（3-4）：1：（1-2）组成的扩散脱氧剂扩散脱氧，白渣时间≥23min，冶炼时间≥44min，下渣量＜4.5kg/t钢，炉渣中FeO与MnO含量＜1.1%；精炼渣终渣碱度为3.5-4.2；全程吹氩，LF精炼前期补加20-100 kg石灰和2-10kg铝矾土进行调渣，氩气流量为250-275 NL/min；LF精炼中期炉渣碱度为2.5-3.0，加低碳锰铁，氩气流量为170-230 NL/min；LF精炼后期氩气流量为50-90 NL/min，喂入0.5-0.6m/t钢水的铈线；出站前加入2-3.5kg/炉硅钙线对钢液进行弱钙处理，LF出站前S含量≤0.0015%，温度≥1625℃；
所述VD真空处理工序中，破空后喂入2-3m/t钢水的镧线，线速5-7m/min；
所述连铸工序中，全程保护浇注，控制过热度在15-25℃之间，控制拉速为0.22-0.29m/min，连铸坯A、B、C、D、DS类夹杂在1.0级及以内；
钢种为：42CrMo4，其化学成分为：C：0.42%，Si：0.26%，Mn：0.85%，S：0.001%，P：0.0012%，Cr：1.1%，Ni：0.15%，Mo：0.25%，余量为Fe和不可避免的杂质；
钢种为：GCr15SiMn ，其化学成分为：C：0.99%，Si：0.22%，Mn：0.36%，S：0.0011%，P：0.0012%，Cr：1.43%，Ni：0.15%，Mo：0.05%，Cu：0.15%，余量为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种提高风电钢夹杂物水平的方法，其特征在于，所述KR铁水预处理工序中，到站铁水保证液面渣层厚度≤18mm，S≤0.005%，脱硫温降≤20℃。
3.根据权利要求1所述的一种提高风电钢夹杂物水平的方法，其特征在于，所述VD真空处理工序中，控制最高真空度≤67pa，真空保持时间≥13min，氩气软吹时间≥25min，真空处理结束后加入低碳硼铁合金，破空后喂入0.1-0.2m/t钢水的钛铁包芯线。
4.根据权利要求1所述的一种提高风电钢夹杂物水平的方法，其特征在于，所述VD真空处理工序中底吹氩气流量为10-20 NL/min。
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