本发明涉及一种炼钢方法，尤其是一种890ql级臂架钢的炼制方法。
背景技术
890ql高强度管坯主要用于制造履带起重机，是履带式起重机承载、移送、起吊重物的关键部件。高强度起重臂架用无缝管要求自重轻、对材料轻度、韧性和焊接性能等方面要求较高。
890ql级臂架管坯由国内知名钢铁公司率先开发，但低温韧性指标不理想，不能满足客户要求。890ql臂架管钢要求同时具备很高的强度和低温韧性，确保适合高寒地带安全高效作业。钢中的h、o、n气体、夹杂物、p、as、sn、pb、sb、bi等有害元素的存在，会极大削弱钢基体性能的连续性及延展性，弱化晶界结合力。在常温下，对钢的韧性，影响不显著，但当温度逐渐降低时，钢的韧性将随之降低，钢逐渐变脆。这些物质都是钢中不可避免存在的，因此，如何设计与控制气体、夹杂物、有害元素及其他元素含量，使钢洁净度显著提高，就成了决定性的因素。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种能有效地提升钢洁净度的890ql级臂架钢的炼制方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：其包括转炉冶炼、lf精炼和vd真空处理工序，所述转炉冶炼工序：入炉炉料中pb、sn、as、sb和bi五种元素的总含量≤0.035%，所述sn、sb和as均≤0.020%；转炉出钢的中p≤0.010%，出钢过程中按1.0～2.5kg/t钢水加入钢芯铝；
所述lf精炼工序：lf到位成分目标al0.020%～0.040%；采用硅铁粉或碳化硅粉1.0～3.5kg/t钢和铝粒0.3～0.5kg/t钢进行扩散脱氧；
所述vd真空处理工序：真空处理结束后，按0.030～0.040%喂铝线，喂铝软吹3～6分钟后按0.01～0.03kg/t钢喂纯钙线、按1.0～3.0kg/t加覆盖剂；软吹时间≥15分钟。
本发明所述lf精炼工序中，保持炉内还原气氛小电流白渣保持时间≥20分钟。
本发明所述vd真空处理工序中，67pa及以下保持时间≥15分钟。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明通过合理设计炉料配比，控制钢中pb、sn、as、sb和bi五种有害元素在较低的水平，从而提高钢的高温性能、降低钢的高温脆性、增强钢的强度和韧性。本发明通过控制p含量，有效地提升钢的低温冲击性能；通过控制铝含量提高白渣的脱氧能力，并持续的扩散脱氧，从而有效地降低钢中o含量，提升钢的性能。本发明通过vd高真空降低钢中气体含量，并控制控制一定铝含量，细化晶粒，防止后续加热晶粒长大，提高材料的延展性。
本发明通过控制原料配方开发及控制冶炼工艺开发，使钢中各类夹杂物更少，更细小、分布均匀，形态更合理，有害元素含量更低，气体含量更少，进而钢水更洁净；钢的组织更均匀化，进而钢的机械性能更均匀化；低温性能得到明显的提高，综合性能得到有效地提升。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本890ql级臂架钢的炼制方法包括转炉冶炼、lf精炼、vd真空处理和连铸工序，各工序的工艺如下所述：
（1）转炉冶炼工序：钢中pb、sn、as、sb和bi五种有害元素熔点低，含量超过一定限度时，会明显的降低钢的高温性能，增加钢的高温脆性，降低钢的强度和韧性，使钢变脆；它们往往共生于一体，造成严重偏析，很少单独存在，因而对钢的破坏作用更大。本方法合理设计炉料配比，入炉炉料中pb、sn、as、sb和bi五种元素的总含量≤0.035wt%，并且sn≤0.020wt%、sb≤0.020wt%以及as≤0.020wt%。p使钢产生冷脆和降低低温冲击性能，本方法所述转炉出钢中p≤0.010wt%，出钢过程中按1.0～2.5kg/t钢水加入钢芯铝。
（2）lf精炼工序：lf到位成分目标al0.020～0.040%，可有效控制钢渣的白渣转变时间，提高成渣速度，提高白渣的脱氧能力。精炼到位用硅铁粉或碳化硅粉1.0～3.5kg/t钢水和铝粒0.3～0.5kg/t钢水进行扩散脱氧；持续的扩散脱氧，还原气氛得以保证；渣中脱氧充分，促进钢渣界面氧的转移去除。保持炉内还原气氛，小电流（35ka～38ka）白渣保持时间≥20分钟；白渣时间足够长，白渣能充分吸附的夹杂物越多。
（3）vd真空处理工序：vd高真空（67pa及以下）保持时间≥15分钟，真空保持期间要能观察到钢液面有明显裸露，以保证真空脱气效果；vd高真空下保持时间，决定钢中的气体含量，时间越长，气体越低。真空处理结束后测温取样，考虑残铝按vd终点0.030～0.040%喂铝线，喂铝软吹3～6分钟后按0.01～0.03kg/t钢水喂纯钙线、按1.0～3.0kg/t钢水加覆盖剂，均匀覆盖整个渣面；控制一定铝含量，能细化晶粒，防止后续加热晶粒长大，提高材料的延展性。喂纯钙线、加覆盖剂之后软吹时间≥15分钟，确保不裸露钢水。
（4）连铸工序：钢包透气砖采用双透气砖，连铸采用恒拉速，按0.22～0.28m/min进行控制；中包钢水目标过热度20～50℃。
（5）采用本方法生产出高强度890ql钢，机械性能满足用钢需求，具有较好的低温机械性能。采用本方法生产的890ql钢的性能指标与常规工艺生产的890ql钢的性能指标见表1。
表1：本方法与常规工艺生产的890ql钢的性能指标
实施例1－6：本890ql级臂架钢的炼制方法采用下述具体工艺。
（1）工艺过程：实施例1－6各工序的具体工艺参数见表2和表3。
表2：转炉冶炼、lf精炼工序的工艺过程
表2中，有害元素为钢中pb、sn、as、sb和bi五种有害元素的含量总和。
表3：vd真空处理和连铸工序的工艺过程
表3中喂铝后软吹时间为喂铝软吹之后，喂纯钙线和加覆盖剂之前的时间。
（2）钢化学成分：实施例1－6所得铸坯的化学成分见表4。
表4：化学成分（wt%）
（3）力学性能：实施例1－6所得铸坯经后续常规工艺所得臂架钢成品的力学性能见5。
表5：力学性能