CN108300928A - 一种提高光伏产业用切割丝用钢洁净度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于钢铁冶金技术领域，公开了一种提高光伏产业用切割丝用钢洁净度的方法。该方法在冶炼过程中向钢中加入高纯度(可近似按照99.99％计)La。本发明可以应用在光伏产业用切割钢丝生产的合金化环节，通过加入高纯度La，控制钢中La的质量百分含量在0.01％～0.05％范围内，可以显著降低钢中全氧含量与S含量，并实现对钢中Al2O3硬质夹杂的变质。

Description

一种提高光伏产业用切割丝用钢洁净度的方法
技术领域
本发明属于钢铁冶金技术领域，涉及一种提高光伏产业用切割丝用钢洁净度的方法。
背景技术
切割钢丝加工和使用过程中最主要的问题就是断丝，钢丝中的大尺寸硬质夹杂物是造成断丝的主要内因，此外钢中的偏析等问题也会引起断丝。因此钢丝的断丝率与钢液洁净度密切相关。在通常情况下，氧化物夹杂物的数量与钢中氧含量对应，有害杂质元素硫的偏析以及硫化物的数量与钢中硫含量对应，通过加入活泼元素控制钢中氧、硫含量是提高钢液洁净度的一种常用方法。由于成品切割钢丝直径非常细小，超高强度，韧性良好，且要求根钢丝具有超长的长度，因此要求钢液具有很高的纯净度。
稀土La能有效地提高钢液纯净度。钢中加入La后，由于La具有极强的化学活性，La能够夺取钢中可能生成MnS、Al2O3和硅铝酸盐夹杂物中的氧和硫，在控制好反应及夹杂物上浮的冶金条件下，可以有效提高钢液的洁净度，减少钢中夹杂物的数量、减小钢中夹杂物的尺寸，降低大尺寸夹杂物对切割钢丝的危害。
发明内容
切割钢丝对钢中氧含量以及夹杂物有非常苛刻的要求。本发明的目的是，提供一种减少和变质切割丝用钢中氧化物夹杂、降低钢中有害元素硫含量的方法。本发明在冶炼过程中采用稀土La处理切割丝用钢，深度去除钢液中氧和硫，以达到减弱硬质氧化物夹杂和有害元素硫对成品钢丝的损害，从而降低钢丝断丝率的目的。
本发明的具体技术方案为：
一种提高光伏产业用切割丝用钢洁净度的方法，所述方法根据目标钢种成分，准备冶炼所需原料包括纯铁、C、Cr、Mn、Si；原料中还包括稀土La，在真空感应炉中按照以下步骤进行冶炼：
(1)装料：坩埚中加入纯铁、Cr、C；料仓按顺序装料：Si、Mn、C、稀土La。其中，坩埚中的C含量:料仓中的C含量为4:1；
(2)启动真空泵；
(3)给电升温，要求真空度≤5Pa；
(4)开始熔化，炉内通入氩气；
(5)熔清后，加入Si、Mn；
(6)5～7min后，加入料仓中的C；
(7)启动真空泵，不断降低真空度，保持真空度在1Pa以内，停泵；
(8)再次通入氩气；
(9)加入料仓中的稀土La；
(10)3～5min后测温，温度到1540℃～1560℃浇注。
进一步地，上述方法中控制钢中稀土La含量按质量分数在0.01％～0.05％范围内。
上述方法所述的稀土La，其特征为高纯度99.99％。
用La处理可以使钢水中的全氧含量和硫含量分别降低到0.001％和0.003％以内；La可以夺取Al2O3中的氧，并与钢液中的硫结合，形成La的氧硫化物。含La夹杂物的热膨胀系数与钢基体类似，在热轧过程中较不易成为裂纹源，有利于进一步降低钢丝的断丝率。
La对提高钢液洁净度具有积极的影响，我国冶金学者对稀土深脱氧硫、变质夹杂有着大量的研究，国内对不同的钢种采用稀土元素处理钢液，钢的洁净度有了明显的改善。但是受到稀土制备水平的限制，以往研究往往采用的是混合稀土或者含稀土合金，采用高纯度La处理钢液的应用研究报道尚少见，另外目前尚无La应用于切割钢丝用钢冶炼的文献报道。
本发明的优点主要是：
通过在切割钢丝用钢冶炼过程中，加入高纯度(可近似按照99.99％计)La，使切割丝用钢中全氧含量和硫含量大大降低，并实现对以Al2O3为代表的硬质夹杂物的变质处理，减小了对后续加工过程的不利影响。采用本发明技术，可在切割丝用钢生产时提高钢材的洁净度，降低切割钢丝的断丝率。
附图说明
图1a为实例1盘条夹杂物的形貌图。
图1b为实例1盘条夹杂物的能谱图。
图2a为实例2盘条夹杂物的形貌图。
图2b为实例2盘条夹杂物的能谱图。
图3a为实例3盘条夹杂物的形貌图。
图3b为实例3盘条夹杂物的能谱图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例1～3对本发明进一步说明，但所举实施例不作为对本发明的限定。本实验中所选钢种为C104Cr切割丝用钢，是一种过共析钢，具体目标成分如表1所示。
表1实验钢种成分/wt,％
实施例1
一种提高光伏产业用切割丝用钢洁净度的方法，具体实施情况如下：
按照钢种成分，准备冶炼所需的包括纯铁、金属铬、电解锰、纯硅和石墨块等各种原料，并配置高纯度(可近似按照99.99％计)La，在真空感应炉中按照如下步骤进行冶炼：
(1)装料：坩埚中加入工业纯铁、Cr、C；料仓按顺序装料：Si、Mn、C、稀土La。其中，坩埚中的C含量:料仓中的C含量为4:1；
(2)启动真空泵；
(3)给电升温，要求真空度≤5Pa；
(4)开始熔化，炉内通入氩气；
(5)熔清后，加入Si、Mn；
(6)5～7min后，加入料仓中的C；
(7)启动真空泵，不断降低真空度，直到1Pa以内，保持15min，停泵；
(8)再次通入氩气；
(9)加入料仓中的稀土La；
(10)3～5min后测温，温度到1550℃浇注。
上述方法所述的La，其特征为高纯度，可近似按照99.99％计。在步骤(9)中控制钢中La含量按质量百分数在0.01％。
试验结果如表2所示。
表2 C104Cr切割丝用钢的成分(wt％)
通过金相及扫描电镜分析，实施例1制备钢轧制盘条后夹杂物组成为La-O-S夹杂物，尺寸在1.0～3.0μm。
从实施例1中试验结果可以看出经过高纯度La处理后，钢中的全氧含量和硫含量有大幅度降低，全氧含量从0.0019％降低至0.0012％，硫含量从0.0050％降低至0.0036％，钢中其他合金成分不受影响。
将实施例1制备的切割丝用钢轧制成盘条，然后拉拔成直径分别为65μm切割丝，进行拉拔检测以及生产试用，其断丝率情况如表3所示。从表3可以看出，与空白对照组相比，经La处理后，实施例1中切割丝用钢生产的65μm的切割丝，断丝率大大降低。
表3钢丝断丝率情况
实施例2
一种提高光伏产业用切割钢丝用钢钢液洁净度的方法，具体实施情况如下：
按照钢种成分，准备冶炼所需的包括纯铁、金属铬、电解锰、纯硅和石墨块等各种原料，并配置高纯度(可近似按照99.99％计)La，在真空感应炉或电炉中按照如下步骤进行冶炼：
(1)装料：坩埚中加入工业纯铁、Cr、C；料仓按顺序装料：Si、Mn、C、稀土La。其中，坩埚中的C含量:料仓中的C含量为4:1；
(2)启动真空泵；
(3)给电升温，要求真空度≤5Pa；
(4)开始熔化，炉内通入氩气；
(5)熔清后，加入Si、Mn；
(6)5～7min后，加入料仓中的C；
(7)启动真空泵，不断降低真空度，直到1Pa以内，保持15min，停泵；
(8)再次通入氩气；
(9)加入料仓中的稀土La；
(10)3～5min后测温，温度到1550℃浇注。
上述方法所述的La，其特征为高纯度，可近似按照99.99％计。在步骤(9)中控制钢中La含量按质量百分数在0.03％。
试验结果如表4所示。
表4 C104Cr切割丝用钢的成分(wt％)
通过金相及扫描电镜分析，实施例2制备钢轧制盘条后夹杂物组成为La-O-S夹杂物，尺寸在1.0～3.0μm。
从实施例2中试验结果可以看出经过高纯度La处理后，钢中的全氧含量和硫含量有大幅度降低，全氧含量从0.0019％降低至0.0009％，硫含量从0.0050％降低至0.0020％，钢中其他合金成分不受影响。
将实施例2制备的切割丝用钢轧制成盘条，然后拉拔成直径分别为65μm切割丝，进行拉拔检测以及生产试用，其断丝率情况如表5所示。从表5可以看出，与空白对照组相比，经高纯度La处理后，实施例2中切割丝用钢生产的65μm的切割丝，断丝率大大降低。
表5钢丝断丝率情况
实施例3
一种提高光伏产业用切割钢丝用钢钢液洁净度的方法，具体实施情况如下：
按照钢种成分，准备冶炼所需的包括纯铁、金属铬、电解锰、纯硅和石墨块等各种原料，并配置高纯度(可近似按照99.99％计)La，在真空感应炉或电炉中按照如下步骤进行冶炼：
(1)装料：坩埚中加入工业纯铁、Cr、C；料仓按顺序装料：Si、Mn、C、稀土La。其中，坩埚中的C含量:料仓中的C含量为4:1；
(2)启动真空泵；
(3)给电升温，要求真空度≤5Pa；
(4)开始熔化，炉内通入氩气；
(5)熔清后，加入Si、Mn；
(6)5～7min后，加入料仓中的C；
(7)启动真空泵，不断降低真空度，直到1Pa以内，保持15min，停泵；
(8)再次通入氩气；
(9)加入料仓中的稀土La；
(10)3～5min后测温，温度到1550℃浇注。
上述方法所述的La，其特征为高纯度，可近似按照99.99％计。在步骤(9)中控制钢中La含量按质量百分数在0.05％。
试验结果如表6所示。
表6 C104Cr切割丝用钢的成分(wt％)
通过金相及扫描电镜分析，实施例3制备钢轧制盘条后夹杂物组成为La-O-S、La-P夹杂物，尺寸在1.0～3.0μm。
从实施例3中试验结果可以看出经过高纯度La处理后，钢中的全氧含量和硫含量有大幅度降低，全氧含量从0.0019％降低至0.0006％，硫含量从0.0050％降低至0.0016％，钢中其他合金成分不受影响。
将实施例3制备的切割丝用钢轧制成盘条，然后拉拔成直径分别为65μm切割丝，进行拉拔检测以及生产试用，其断丝率情况如表7所示。从表7可以看出，与空白对照组相比，经高纯度La处理后，实施例3中切割丝用钢生产的65μm的切割丝，断丝率大大降低。
表7钢丝断丝率情况

Claims (3)

1.一种提高光伏产业用切割丝用钢洁净度的方法，所述方法根据目标钢种成分，准备冶炼所需原料包括纯铁、C、Cr、Mn、Si；其特征在于，原料中还包括稀土La，在真空感应炉中按照以下步骤进行冶炼：
(1)装料：坩埚中加入纯铁、Cr、C；料仓按顺序装料：Si、Mn、C、稀土La。其中，坩埚中的C含量:料仓中的C含量为4:1；
(2)启动真空泵；
(3)给电升温，要求真空度≤5Pa；
(4)开始熔化，炉内通入氩气；
(5)熔清后，加入Si、Mn；
(6)5～7min后，加入料仓中的C；
(7)启动真空泵，不断降低真空度，保持真空度在1Pa以内，停泵；
(8)再次通入氩气；
(9)加入料仓中的稀土La；
(10)3～5min后测温，温度到1540℃～1560℃浇注。
2.根据权利要求1所述的一种提高光伏产业用切割丝用钢洁净度的方法，其特征在于：控制钢中稀土La含量按质量分数在0.01％～0.05％范围内。
3.根据权利要求1所述的一种提高光伏产业用切割丝用钢洁净度的方法，其特征在于：稀土La纯度为99.99％。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1482261A (zh) * 2003-08-19 2004-03-17 北京科技大学 一种用稀土氧化物处理钢水的方法
CN102199683A (zh) * 2011-05-17 2011-09-28 武汉钢铁(集团)公司 真空感应炉冶炼超纯净钢的快速脱硫方法
CN103282529A (zh) * 2010-12-27 2013-09-04 株式会社神户制钢所 钢线材及其制造方法
CN103882313A (zh) * 2012-12-21 2014-06-25 鞍钢股份有限公司 一种超高强度精细切割钢丝用盘条及其生产方法
CN106521293A (zh) * 2016-08-04 2017-03-22 中国科学院金属研究所 一种钢中添加稀土金属提高性能的方法
CN106661694A (zh) * 2014-08-15 2017-05-10 新日铁住金株式会社 拉丝加工用钢丝

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1482261A (zh) * 2003-08-19 2004-03-17 北京科技大学 一种用稀土氧化物处理钢水的方法
CN103282529A (zh) * 2010-12-27 2013-09-04 株式会社神户制钢所 钢线材及其制造方法
CN102199683A (zh) * 2011-05-17 2011-09-28 武汉钢铁(集团)公司 真空感应炉冶炼超纯净钢的快速脱硫方法
CN103882313A (zh) * 2012-12-21 2014-06-25 鞍钢股份有限公司 一种超高强度精细切割钢丝用盘条及其生产方法
CN106661694A (zh) * 2014-08-15 2017-05-10 新日铁住金株式会社 拉丝加工用钢丝
CN106521293A (zh) * 2016-08-04 2017-03-22 中国科学院金属研究所 一种钢中添加稀土金属提高性能的方法

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