本发明属于钢铁冶金技术领域，具体涉及高钛钢的生产方法。
背景技术：
钛在钢中是一种良好的脱氧去气剂和固定氮、碳的有效元素。钛在钢中的应用主要以微合金化方式为主，在钢中加入一定量的钛(0.01％～0.03％)可实现细化钢的组织、提高钢的强度、改善钢的塑性和冲击韧性等作用。随着钢中钛含量的提高，产品韧性、加工性能以及耐磨性均大幅度提升，尤其是当钢中ti≥0.15％时，可获得大量微米级(1～5μm)的tic(≥80％)和少量的tin，其产品耐磨性是钛微合金化钢的10倍以上，产品使用寿命显著延长。
由于钛在炼钢和浇铸温度下是非常活泼的金属元素，除了极易被氧化外，还容易与空气和钢水中的氮反应，高钛含量下极易在钢水中形成tin，常造成水口结瘤堵塞、结晶器形成结鱼冷钢引起漏钢和坯材严重缺陷。因此，目前高钛含量的钢一般采用模注形式生产，从而限制了其产品的应用领域，同时也很难实现规模化和低成本生产。
技术实现要素：
本发明解决的技术问题是现有高钛钢采用“转炉-精炼-连铸”工艺流程生产时存在漏钢严重无法实现连续浇注，以及坯材缺陷严重。
本发明解决上述问题的技术方案是提供高钛钢的生产方法，步骤包括按照转炉-lf-rh-板坯连铸工艺流程生产，转炉终点控制，转炉出钢、lf、rh分步对钢水进行脱氧合金化，转炉出钢、lf向钢包内加入含有tio2的高钛钢精炼渣造渣并控制钢包渣成分，浇注过程采用高tio2含量的保护渣，以质量分数计钢中钛含量0.1-0.8％。
其中，精炼渣的成分为(cao+bao+sro)：40-60％，mgo：3-10％，sio2：0.1-10％，al2o3：20-40％，f-：1-5％，tio2：5-30％。此处(cao+bao+sro)表示含有cao、bao、sro中的至少一种。
其中，保护渣的成分为tio2：5％～20％，(cao+bao)：30％～50％，sio2：9％～13％，al2o3：20％-28％，(naf+b2o3)：10％-25％，li2o：3％～8％，c：5％～10％；1300℃下粘度0.1～0.3pa·s，熔点900～1100℃。此处(cao+bao)表示含有cao、bao中的至少一种，(naf+b2o3)表示含有naf、b2o3中的至少一种。
其中，lf精炼结束钢包渣成分(cao+bao+sro)/(sio2+al2o3)比值控制为1.3-2.6，熔点1220-1350℃。
其中，转炉出钢4/5时向钢包内加入高钛钢精炼渣2-5kg/吨钢以及萤石0.5-2.0kg/吨钢；在lf精炼开始加入高钛钢精炼渣1-5kg/吨钢，加热5-15min后再次加入本精炼渣1-5kg/吨钢，对钢水继续进行加热5-15min直到钢水达到目标控制温度。
其中，连铸从开浇至拉速稳定期间，结晶器液面需采用氩气保护，流量5-30l/min，浇注全程采用保护渣。
其中，转炉入炉[s]≤0.008％；转炉出钢温度1670℃～1690℃、终点碳≥0.05％；出钢过程进行在线吹氩，出钢时间≥4分钟，下渣厚度控制目标≤80mm，钢包净空高度按300mm～500mm控制。
其中，转炉出钢1/4-2/3时加入含锰合金和含铝合金将钢中锰、铝、碳控制在成分下限；lf将钢中碳、锰、铝调整到成品成分；rh处理开始时，一次性加入含钛合金将钢中钛控制在成品成分，确保加入合金后的真空循环时间≥15分钟。
其中，含钛合金为40tife、70tife、80tife或者纯钛中的一种或者几种。
其中，中间包内采用气幕挡墙，气幕挡墙氩气流量3-9l/min；长水口和每个塞棒位置氩气流量10-20l/min，保持正压。
其中，连铸过程中间包钢水过热度控制在25℃～50℃；二冷采用凝固终点区域强冷的二冷制度，同时适当提高冷却强度，比水量为0.65kg/t钢～0.80kg/t钢；其中凝固终点7段～8段区域冷却强度50～60l/(min·m2)。
本发明的有益效果：
本发明可降低精炼-连铸过程钢中钛的烧损，稳定钢中各合金元素含量，降低精炼-连铸过程的钢渣反应，稳定渣系性能，浇注出的铸坯表面无裂纹，内部质量良好，且实现了大于120分钟的连续浇注。
具体实施方式
本发明提供高洁净度高钛钢的生产方法，步骤包括按照转炉-lf-rh-板坯连铸工艺流程生产，转炉终点控制，转炉出钢、lf、rh分步对钢水进行脱氧合金化，转炉出钢、lf向钢包内加入高钛钢精炼渣造渣并控制钢包渣成分，浇注过程采用保护渣，以质量分数计钢中钛含量0.1-0.8％。
其中，精炼渣的成分为(cao+bao+sro)：40-60％，mgo：3-10％，sio2：0.1-10％，al2o3：20-40％，f-：1-5％，tio2：5-30％。
其中，保护渣的成分为tio2：5％～20％，(cao+bao)：30％～50％，sio2：9％～13％，al2o3：20％-28％，(naf+b2o3)：10％-25％，li2o：3％～8％，c：5％～10％；保护渣的粘度0.1～0.3pa·s，熔点900～1100℃。
其中，lf精炼结束钢包渣成分(cao+bao+sro)/(sio2+al2o3)比值控制为1.3-2.6，熔点1220-1350℃。
其中，转炉出钢4/5时向钢包内加入高钛钢精炼渣2-5kg/吨钢以及萤石0.5-2.0kg/吨钢；在lf精炼开始加入高钛钢精炼渣1-5kg/吨钢，加热5-15min后再次加入本精炼渣1-5kg/吨钢，对钢水继续进行加热5-15min直到钢水达到目标控制温度。
其中，连铸从开浇至拉速稳定期间，结晶器液面需采用氩气保护，流量5-30l/min，浇注全程采用保护渣。
其中，转炉入炉[s]≤0.008％；转炉出钢温度1670℃～1690℃、终点碳≥0.05％；出钢过程进行在线吹氩，出钢时间≥4分钟，下渣厚度控制目标≤80mm，钢包净空高度按300mm～500mm控制。
其中，转炉出钢1/4-2/3时加入含锰合金和含铝合金将钢中锰、铝、碳控制在成分下限；lf将钢中碳、锰、铝调整到成品成分；rh处理开始时，加入含钛合金将钢中钛控制在成品成分，确保加入合金后的真空循环时间≥15分钟。
其中，钛合金为40tife、70tife、80tife或者纯钛中的一种或者几种。
其中，含锰合金为锰铁和/或金属锰；含铝合金为铝铁、铝丸、铝线中的一种或者几种。
其中，中间包内采用气幕挡墙，气幕挡墙氩气流量3-9l/min；长水口和每个塞棒位置氩气流量10-20l/min，保持正压。
其中，连铸过程中间包钢水过热度控制在25℃～50℃；二冷采用凝固终点区域强冷的二冷制度，同时适当提高冷却强度，比水量为0.65kg/t钢～0.80kg/t钢；其中凝固终点7段～8段区域冷却强度50～60l/(min·m2)。
其中，本发明高钛钢的制备方法尤其适用于钢中钛含量0.1-0.8％。
以下通过实施例和对比例对本发明作进一步的解释和说明。
实施例中，钢的成分以质量百分数计按如下进行控制c0.10～0.40％，ti0.1～0.8％，si≤0.30％，mn0.8～1.5％，als0.01～0.06％，p≤0.02％，s≤0.015％。
实施例1
转炉入炉[s]0.008％，转炉出钢温度1670℃、终点碳0.05％，出钢过程：在线吹氩，出钢时间5.2分钟，下渣厚度50mm，钢包净空高度按350mm；
转炉出钢1/4时开始分别加入高碳锰铁和铝铁对钢中锰、铝等元素进行合金化，并将其控制在成分下限，lf加入碳粉、中碳锰铁、铝线将钢中碳、锰、铝调整到成品成分，rh处理开始，一次性加入40tife，将钢中钛控制在成品成分，加入合金后的真空循环时间20分钟；
转炉出钢4/5时向钢包内加入高钛钢精炼渣2kg/吨钢以及萤石0.5kg/吨钢，在lf精炼开始加入高钛钢精炼渣2.5kg/吨钢，并对钢水进行加热，加热10min后再次加入本精炼渣2.5kg/吨钢后对钢水进行加热5min，加入精炼渣成分为：(cao+bao+sro)：56％，mgo：4％，sio2：4％，al2o3：25％，f-：4％，tio2：5％；
中间包内采用气幕挡墙，气幕挡墙氩气流量3l/min，长水口和每个塞棒位置氩气流量50l/min，保持正压；
从开浇至拉速稳定期间，结晶器液面需采用氩气保护，流量5l/min；浇注全程采用高钛钢专用保护渣，保护渣成分及性能为：tio25％，(cao+bao)46％，sio29％，al2o320％，(naf+b2o3)10％，li2o3％，c5％；粘度0.28pa·s，熔点1080℃；
连铸钢水浇注温度稳定，连铸过程中间包钢水过热度38～42℃之间，二冷比水量为0.65kg/t钢，其中凝固终点7段～8段区域冷却强度50l/(min·m2)，从而保证铸坯在凝固后期加速凝固，减少凝固过程中液析tin的产生。
钢水连浇125分钟，铸坯表面无横向和纵向裂纹，内部无疏松和裂纹。
实施例2
转炉入炉[s]0.004％，转炉出钢温度1690℃、终点碳0.08％，出钢过程在线吹氩，出钢时间6.3分钟，下渣厚度80mm，钢包净空高度按500mm；
转炉出钢2/3时开始分别加入低碳锰铁和铝丸对钢中锰、铝等元素进行合金化，并将其控制在成分下限，lf加入增碳剂、金属锰、铝粒将钢中碳、锰、铝调整到成品成分，rh处理2分钟后，分两次加入80tife，将钢中钛控制在成品成分中限，加入合金后的真空循环时间15分钟；
转炉出钢4/5时向钢包内加入高钛钢精炼渣5kg/吨钢以及萤石2.0kg/吨钢，
在lf精炼开始加入高钛钢精炼渣1kg/吨钢，并对钢水进行加热，加热5min后再次加入本精炼渣3kg/吨钢后对钢水进行加热12min，加入精炼渣成分为：(cao+bao+sro)：40％，mgo：3％，sio2：1％，al2o3：25％，f-：2％，tio2：27％；
中间包内采用气幕挡墙，气幕挡墙氩气流量9l/min，长水口和每个塞棒位置氩气流量22l/min，保持正压；
从开浇至拉速稳定期间，结晶器液面需采用氩气保护，流量28l/min，浇注全程采用高钛钢专用保护渣，保护渣成分及性能为：tio2：14％，(cao+bao)：30％，sio2：10％，al2o3：22％，(naf+b2o3)：12％，li2o：4％，c：6％；粘度0.13pa·s，熔点920℃；
连铸钢水浇注温度稳定，连铸过程中间包钢水过热度45～55℃之间，二冷比水量为0.80kg/t钢，其中凝固终点7段～8段区域冷却强度60l/(min·m2)，从而保证铸坯在凝固后期加速凝固，减少凝固过程中液析tin的产生。
钢水连浇125分钟，铸坯表面无横向和纵向裂纹，内部无疏松和裂纹。
对比例
转炉入炉[s]0.008％，转炉出钢温度1670℃、终点碳0.05％，出钢过程：在线吹氩，出钢时间5分钟，下渣厚度50mm，钢包净空高度按350mm；
转炉出钢1/4时开始分别加入高碳锰铁和铝铁对钢中锰、铝等元素进行合金化，并将其控制在成品成分下限，lf加入碳粉、中碳锰铁、铝线将钢中碳、锰、铝调整到成品成分控制，rh处理开始，一次性加入40tife，将钢中钛控制在成品成分，加入合金后的真空循环时间20分钟。
在lf精炼开始加入高碱度精炼渣2.5kg/吨钢，并对钢水进行加热，加热10min后再次加入高碱度精炼渣2.5kg/吨钢后，对钢水进行加热5min，加入精炼渣成分为：cao：84％，mgo：4％，sio2：4％，al2o3：2％，f-：7％
从开浇至拉速稳定期间，结晶器液面需采用氩气保护，流量5l/min；浇注全程采用现有常规低碳钢保护渣
连铸钢水浇注温度稳定，连铸过程中间包钢水过热度35～50℃之间；二冷比水量为0.65kg/t钢；其中凝固终点7段～8段区域冷却强度50l/(min·m2)，从而保证铸坯在凝固后期加速凝固，减少凝固过程中液析tin的产生。
钢水连浇30分钟后断浇，铸坯表面有明显的横向和纵向裂纹，内部有1.0级的疏松。