本申请属于炼钢技术领域，特别涉及一种提高硼收得率的含硼钢冶炼工艺方法。
背景技术：
硼元素对钢淬透性改善能力极强，微量的硼即可成倍地增加钢的淬透性。钢中0.0010％～0.0030％的硼元素作用可分别相当于0.6％锰、0.7％铬、0.5％钼和1.5％镍，因此，其提高淬透性的能力为上述合金元素的几百倍乃至上千倍，只需极少量硼即可节约大量的贵重合金元素。一般合金元素提高淬透性的效果随其在钢中含量增加而增长，但钢中的硼有一个最佳含量，过多或过少均对提高淬透性不利，而且含量很小，约为0.0010％，一般控制在0.0005％～0.0030％。
微量硼元素即可改变钢的淬透性，这是硼元素最大的优点，同时也是一个主要缺点，因为钢材对硼含量的微小变化都十分敏感。因此，炼钢过程需严格控制硼含量，使其稳定在钢种需求的含量范围内。实际生产中硼元素的加入量高于0.0010％，主要因为硼元素较为活泼，它与氧、氮等元素都有很强的亲和力，容易形成氧化硼、氮化硼等，使硼元素失效，不能保证钢的淬透性。在冶炼含硼钢时，需严格控制钢水中氧、氮含量，提高硼的收得率，稳定硼含量，进而稳定钢的淬透性能。
含硼钢冶炼工艺路线多样，现有含硼钢冶炼技术普遍存在钢水、炉渣氧势控制不稳定，或钢水中n含量偏高等问题，使钢种有效硼元素的控制不稳定，对温度含硼钢的性能极为不利。为了稳定含硼钢的质量，同时降低冶炼成本，进一步研究提高含硼钢硼元素收得率的冶炼工艺方法具有重要的意义。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种提高硼收得率的含硼钢冶炼工艺方法，以解决现有技术冶炼含硼钢时存在的问题，相对其他冶炼技术而言，是一种工艺流程短、生产成本低、操作简单、硼元素收得率高且钢水中硼含量稳定的加硼钢冶炼工艺。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本申请实施例公开了一种提高硼收得率的含硼钢冶炼工艺方法，工艺流程依次包括：
s1，转炉过程，其出钢过程中加入合金进行脱氧合金化，出钢结束后向钢包渣面加入调渣剂和石灰来控制炉渣成分、氧势，所述出钢过程钢包底部全程吹氩气，保持钢水搅动，但不剧烈翻腾；
s2，vod过程，所述转炉过程结束后将钢水运输至vod进行处理，钢包调运到位后接通底吹，开始抽真空处理，保持高真空进行脱气、去夹杂，硼铁在所述vod过程后期加入，所述硼铁加入后继续保持高真空循环，最后将钢水输送出去进行连铸过程；
s3，连铸过程，采取保护浇铸，防止钢水增氮、二次氧化。
优选的，在上述的提高硼收得率的含硼钢冶炼工艺方法中，所述出钢过程温度大于1650℃。
优选的，在上述的提高硼收得率的含硼钢冶炼工艺方法中，加入所述调渣剂的量为1.5～5.5kg/t，加入所述石灰的量为2.0～4.0kg/t，所述氩气流量控制为80～200nl/min。
优选的，在上述的提高硼收得率的含硼钢冶炼工艺方法中，所述合金及调渣剂全部加完后继续保持吹氩气，时间大于3min。
优选的，在上述的提高硼收得率的含硼钢冶炼工艺方法中，所述钢水运输至vod时温度大于1610℃，所述炉渣中含量t.fe+mno≤2.0％。
优选的，在上述的提高硼收得率的含硼钢冶炼工艺方法中，所述vod过程中真空度保持在50pa以下，所述底吹流量为5～50nl/min，所述底吹气体为氩气、氢气混合气体，两者比例分别为70％～90％∶10％～30％。
优选的，在上述的提高硼收得率的含硼钢冶炼工艺方法中，所述脱气时间大于15min，硼铁加入后继续高真空处理5min以上。
优选的，在上述的提高硼收得率的含硼钢冶炼工艺方法中，所述调渣剂的粒度为40～70mm，其成分为：al30～45％、ca3～10％、cao25～35％、al2o315～20％、caf25～10％、杂质。
优选的，在上述的提高硼收得率的含硼钢冶炼工艺方法中，所述硼铁加入量为0.115-0.124kg/t。
本发明冶炼工艺的原理如下：
通过严格执行含硼钢冶炼工艺过程操作规范，稳定冶炼工艺参数，使钢水、炉渣氧势降至较低的水平，显著提高硼元素收得率，与原有工艺相比，缩短了冶炼工艺流程，稳定了含硼钢中硼元素的含量。转炉高温出钢，在出钢过程直接完成脱氧合金化及造渣，可取消lf工位，避免了lf长时间处理钢水气体含量高的问题，同时缩短了冶炼工艺流程，提高生产效率，降低生产成本；钢水调运至vod进行进一步的脱气、去夹杂处理，通过高真空、合适的底吹搅拌，可有效降低钢水t.o、n含量，然后再加入硼铁进行合金化，既减少了硼的氧化损失，也降低了后期连铸过程铸坯中bn的析出。该冶炼工艺方法，提高了硼元素收得率，降低了硼合金使用量，降低了生产成本，同时，降低了钢水n含量，使钢中有效b含量增加，对含硼钢的质量、性能的稳定具有积极作用。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
(1)转炉高温出钢，出钢过程实现脱氧合金化及造渣，取消了lf工位，缩短了冶炼工艺流程，降低了生产成本；
(2)利用vod有效降低钢中t.o、n含量，显著提高了钢水洁净度，并减少了铸坯中bn的析出，提高钢中有效b的含量；
(3)提高了硼元素收得率，稳定了钢中硼含量，减少了硼铁合金消耗。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
提高硼收得率的含硼钢冶炼工艺方法，工艺流程依次包括：
s1，转炉过程，其出钢过程中加入合金进行脱氧合金化，出钢结束后向钢包渣面加入调渣剂和石灰来控制炉渣成分、氧势，出钢过程钢包底部全程吹氩气，保持钢水搅动，但不剧烈翻腾；
s2，vod过程，转炉过程结束后将钢水运输至vod进行处理，钢包调运到位后接通底吹，开始抽真空处理，保持高真空进行脱气、去夹杂，硼铁在vod过程后期加入，硼铁加入后继续保持高真空循环，最后将钢水输送出去进行连铸过程；
s3，连铸过程，采取保护浇铸，防止钢水增氮、二次氧化。
上述工艺方法在大生产中得到稳定应用，生产过程中钢包钢水量120t，采用硼含量为20.56％的硼铁合金，生产硼含量为0.0010～0.0035％的含硼钢，使用本发明冶炼工艺方法进行冶炼及硼的合金化。具体如下：
实施例1
1)转炉高温出钢，出钢温度达到1668℃，出钢30％左右向钢水中加入金属铝、硅铁、锰合金、碳粉等进行脱氧合金化；出钢结束向钢包渣面加入调渣剂3.3kg/t，调渣剂粒度为60mm，成分为：al39％、ca8％、cao30％、al2o316％、caf26％、其余为杂质，石灰2.6kg/t，出钢过程钢包底吹氩气流量控制为150nl/min，合金、调渣剂全部加完后继续保持底吹搅拌4.5min；
2)钢包调运至vod工位，vod进站温度1617℃，t.fe+mno为1.76％，钢包放置到位后接通底吹，并开始抽真空处理，底吹氩气、氢气混合气体流量为15nl/min，氩气与氢气容量比为8∶2，最低真空度为42pa，脱气处理阶段根据进站钢水成分将各元素含量微调到位，脱气时间16.2min，然后加入硼铁，硼铁加入量0.115kg/t，硼铁加入结束继续深真空处理5.8min，然后破空、出钢。
3)vod出钢时钢水t.o含量0.0012％，n含量0.0015％，钢水中b含量为0.0021％，收得率达到88.5％。
实施例2
1)转炉高温出钢，出钢温度达到1675℃，出钢30％左右向钢水中加入金属铝、硅铁、锰合金、碳粉等进行脱氧合金化；出钢结束向钢包渣面加入调渣剂1.5kg/t，调渣剂粒度为40mm，成分为：al30％、ca10％、cao35％、al2o315％、caf25％、其余为杂质，石灰2.0kg/t，出钢过程钢包底吹氩气流量控制为80nl/min，合金、调渣剂全部加完后继续保持底吹搅拌4min；
2)钢包调运至vod工位，vod进站温度1615℃，t.fe+mno为1.55％，钢包放置到位后接通底吹，并开始抽真空处理，底吹氩气、氢气混合气体流量为5nl/min，氩气与氢气容量比为7∶3，最低真空度为49pa，脱气处理阶段根据进站钢水成分将各元素含量微调到位，脱气时间15.5min，然后加入硼铁，硼铁加入量0.119kg/t，硼铁加入结束继续深真空处理6.3min，然后破空、出钢。
3)vod出钢时钢水t.o含量0.0011％，n含量0.0016％，钢水中b含量为0.0023％，收得率达到90.2％。
实施例3
1)转炉高温出钢，出钢温度达到1655℃，出钢30％左右向钢水中加入金属铝、硅铁、锰合金、碳粉等进行脱氧合金化；出钢结束向钢包渣面加入调渣剂5.5kg/t，调渣剂粒度为70mm，成分为：al40％、ca3％、cao25％、al2o320％、caf210％、其余为杂质，石灰4.0kg/t，出钢过程钢包底吹氩气流量控制为200nl/min，合金、调渣剂全部加完后继续保持底吹搅拌3.8min；
2)钢包调运至vod工位，vod进站温度1625℃，t.fe+mno为2.00％，钢包放置到位后接通底吹，并开始抽真空处理，底吹氩气、氢气混合气体流量为50nl/min，氩气与氢气容量比为9∶1，最低真空度为40pa，脱气处理阶段根据进站钢水成分将各元素含量微调到位，脱气时间15.3min，然后加入硼铁，硼铁加入量0.124kg/t，硼铁加入结束继续深真空处理5.3min，然后破空、出钢。
3)vod出钢时钢水t.o含量0.0012％，n含量0.0017％，钢水中b含量为0.0022％，收得率达到89.6％。
对比实施例
原工艺路线为转炉冶炼—lf精炼—vod真空—连铸，该冶炼工艺路线整体控制效果与本发明基本一致，但工艺路线长，生产成本高，且硼铁在lf精炼过程加入，硼的收得率相对较低。
1)转炉出钢温度大于1620℃，出钢过程加入金属铝、硅铁、锰合金、碳粉等进行脱氧合金化，并加入石灰1.5～4.0kg/t，钢包底吹流量设置为100～250nl/min。
2)钢包调运至lf精炼工位，lf精炼后测温、取样，然后根据进站温度、钢水成分情况控制温度和调整化学成分，并加入大量电石、金属铝等对炉渣进行脱氧，待合金成分和炉渣氧势控制到位后，再加入硼铁，硼铁加入量0.12～0.21kg/t。加入硼铁时开大底吹搅拌5min左右，然后降低底吹，待温度、化学成分均调整到位后出钢。
3)钢包调运至vod工位进行真空处理，真空度控制在50pa以下，底吹气体主要为氩气，底吹流量10～60nl/min，脱气处理时间大于18min，然后破空、出钢。
4)vod出钢时钢水中n含量多在0.0025％以下，炉渣t.fe+mno小于1.5％，钢水中b含量为0.0015％～0.0028％，收得率在56％～82％。
本实施方式只是对本专利的示例性说明而并不限定它的保护范围，本领域人员还可以对其进行局部改变，只要没有超出本专利的精神实质，都视为对本专利的等同替换，都在本专利的保护范围之内。