CN113832380A - 一种超低铝极低硫无取向硅钢的冶炼方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于钢铁冶炼技术领域，涉及一种超低铝极低硫无取向硅钢的冶炼方法，包括如下步骤：KR铁水预处理→BOF复吹转炉冶炼→RH真空炉精炼→LF精炼→连铸；采用本发明中的冶炼方法，铁水脱后硫可以适当放宽，转炉出钢温度可以适当降低，RH工序无需采用OB法升温，也无需RH顶枪喷粉或者加入合成渣脱硫，LF只需实现微调成分、调节温度、平衡炉机节奏以及适当脱硫。此种冶炼方法充分利用并发挥了各工序优势，避免了在某一工序完成所有冶炼任务，一旦发生事故，容易造成生产中断，产品质量难以保证。
Description
技术领域
本发明属于钢铁冶炼技术领域，涉及一种超低铝极低硫无取向硅钢的冶炼方法。
背景技术
超低铝极低硫无取向硅钢是一种软磁合金，是国家电力、电子和军工业不可缺少的一种节能型功能材料，主要应用于各种家用电动机、微电机、小电机、压缩机、发电机、镇流器和变压器的铁芯，起着电磁能量转换的介质作用，对节能降耗起着重要作用，与国民经济发展和人民生活息息相关。目前无取向硅钢常规冶炼工艺流程为：KR铁水预处理→BOF复吹转炉冶炼→RH真空炉精炼→连铸。此种工艺路线其制造工艺简单、制造成本低、应用较广泛，但对铁水脱硫深度、扒净脱硫渣、废钢质量、出钢温度、护炉工艺要求极为苛刻，某一环节稍有不慎，便造成连铸断浇或成分出格。为优化产品结构，增强产品盈利能力，急需开发一种适合自身企业装备特点的生产工艺，以稳定、顺利生产此类钢种。
现有技术中，如公告号为CN112921237A的中国专利《一种硅锰镇静无取向硅钢冶炼方法》，提供了一种单RH工艺生产方法，此种方法具有工艺流程短等优点，但对铁水脱硫、扒渣、出钢温度要求高，RH工序还要加入合成渣，温降大。
又如公告号为CN104017929A的中国专利《一种提高无取向硅钢碳硫成分合格率的方法》，提供了一种先RH后LF工艺生产方法，但对各工序过程参数要求极严格，脱后硫含量不超过0.002％，出钢温度1710℃以上，LF加入渣料种类多、量大，碳硫成分合格率仅为95％以上，质量控制不稳定，生产成本仍较高。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于解决现有技术中的缺陷，提供一种超低铝极低硫无取向硅钢的冶炼方法。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种超低铝极低硫无取向硅钢的冶炼方法，包括如下步骤：
(1)KR铁水预处理：控制铁水到KR脱硫站温度≥1320℃，铁水脱硫控制S≤0.010％，铁包亮面≥95％；
(2)BOF复吹转炉冶炼：转炉终点温度控制为：1635～1660℃，控制铁水化学成分按重终点C元素含量≤0.05％、氧含量为500～850ppm；
(3)RH真空炉精炼：进站氧含量控制为300～700ppm；精炼过程控制极限真空度≤273Pa，在极限真空度下钢水净循环时间控制在6～10min，RH精炼总时间按40～50min/炉控制，精炼复压后，钢包不进行吹氩搅拌，不进行钙处理；
(4)LF精炼：钢水进站先升温加入石灰，石灰按吨钢加入2.2～3.6kg，并按需加入铝矾土；
(5)连铸：连铸平台钢水镇静时间≥5min，连铸浇注周期按43min控制，开浇10min后取中包样，同时取提样，监测钢水中氧含量；中间包钢水温度控制在1549℃～1563℃；并采用塞棒吹氩，控制吹氩流量≤3L/min。
进一步，所述超低铝极低硫无取向硅钢的化学成分按重量百分比计为：C≤0.005％，Si：0.35％～1.20％，Mn：0.15％～0.55％，P：0.02％～0.06％，S≤0.005％，Als≤0.005％，余量为Fe及不可避免的杂质。
进一步，步骤(2)中，转炉出钢严格控制下渣量，出钢过程加入精炼石灰、稠渣剂、低碳锰铁；出钢过程控制吹氩流量为10～15Nm3/h，出钢完毕后，钢包加渣面脱氧剂调渣，渣面脱氧剂加入量为60～120Kg/炉。
进一步，步骤(3)中，RH脱碳结束后，先加适量金属铝丸、微碳硅铁、金属锰进行脱氧合金化，加完合金后循环时间不低于3min。
进一步，步骤(4)中，升温过程采用人工向钢包中加入还原剂；LF精炼全程钢包吹氩流量控制为10～15Nm3/h；钢水出LF精炼前不进行钙处理，软吹氩时间≥5min。
进一步，步骤(5)中，中间包使用无碳保温剂，结晶器使用无取向硅钢专用保护渣。
本发明的有益效果在于：
采用本发明中的冶炼方法，铁水脱后硫含量可以适当放宽，转炉出钢温度可以适当降低，RH工序无需采用OB法升温，也无需RH顶枪喷粉或者加入合成渣脱硫，LF只需实现微调成分、调节温度、平衡炉机节奏以及适当脱硫。
本发明中的冶炼方法具有生产工艺顺畅、节奏容易掌控、成分能够精确控制、钢水可浇性良好、产品质量完全受控等优点，充分利用并发挥了各工序优势，避免了在某一工序完成所有冶炼任务，一旦发生事故，容易造成生产中断，产品质量难以保证。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
一种超低铝极低硫无取向硅钢的冶炼方法，其中，超低铝极低硫无取向硅钢的化学成分按重量百分比计为：C≤0.005％，Si：0.35％～1.20％，Mn：0.15％～0.55％，P：0.02％～0.06％，S≤0.005％，Als≤0.005％，余量为Fe及不可避免的杂质；包括如下实施步骤：
(1)KR铁水预处理：控制铁水到KR脱硫站温度≥1320℃，铁水脱硫控制S≤0.010％，铁包亮面≥95％；
(2)BOF复吹转炉冶炼：采用210吨转炉，转炉终点温度控制为：1635～1660℃，控制铁水化学成分按重终点C元素含量≤0.05％、氧含量为500～850ppm；转炉出钢严格控制下渣量，出钢过程加入精炼石灰、稠渣剂、低碳锰铁；出钢过程控制吹氩流量为10～15Nm3/h，出钢完毕后，钢包加渣面脱氧剂调渣，渣面脱氧剂加入量为60～120Kg/炉。
(3)RH真空炉精炼：进站氧含量控制为300～700ppm；精炼过程控制极限真空度≤273Pa，在极限真空度下钢水净循环时间控制在6～10min，RH精炼总时间按40～50min/炉控制，精炼复压后，钢包不进行吹氩搅拌，不进行钙处理；RH脱碳结束后，先加适量金属铝丸、微碳硅铁、金属锰进行脱氧合金化，加完合金后循环时间不低于3min。
(4)LF精炼：钢水进站先升温加入石灰，石灰按吨钢加入2.2～3.6kg，并按需加入铝矾土；升温过程采用人工向钢包中加入还原剂；LF精炼全程钢包吹氩流量控制为10～15Nm3/h；钢水出LF精炼前不进行钙处理，软吹氩时间≥5min。
(5)连铸：连铸平台钢水镇静时间≥5min，连铸浇注周期按43min控制，开浇10min后取中包样，同时取提样，监测钢水中氧含量；中间包钢水温度控制在1549℃～1563℃；并采用塞棒吹氩，控制吹氩流量≤3L/min；中间包使用无碳保温剂，结晶器使用无取向硅钢专用保护渣。
本实施例根据上述方法进行了炉号为1、2、3的三次实施，其过程控制参数如表1～12所示。
其中，KR铁水预处理按表1所示控制：
表1铁水成分、温度及钢铁料装入情况
其中，BOF复吹转炉冶炼按表2～4控制：
表2转炉冶炼过程控制参数
表3转炉渣料用量及出钢合金化情况(Kg/t钢)
表4 CAS成分及定氧情况(％)
其中，RH真空炉精炼按表5～8控制：
表5 RH过程参数控制情况
表6RH过程钢水氧含量变化情况(ppm)
表7 RH合金消耗(Kg/炉)
| 炉号 | 补铝量 | 金属锰 | 硅铁 |
| 1 | 46 | 319 | 1500 |
| 2 | 48 | 300 | 1623 |
| 3 | 80 | 159 | 1500 |
表8 RH过程钢水成分变化情况
其中，LF精炼过程按表9～11控制：
表9 LF过程参数控制情况
表10 LF渣料用量及合金消耗(Kg/t钢)
表11 LF过程钢水成分变化情况(％)
连铸过程按表12控制：
表12连铸机(230mm×1270mm)过程控制参数
最终得到的成品成分控制结果如表13所示：
表13成品成分(％)
| 炉号 | 碳 | 硅 | 锰 | 磷 | 硫 | Als |
| 1 | 0.0033 | 0.56 | 0.26 | 0.025 | 0.0056 | 0.005 |
| 2 | 0.0035 | 0.54 | 0.33 | 0.022 | 0.0049 | 0.004 |
| 3 | 0.0026 | 0.60 | 0.35 | 0.030 | 0.0060 | 0.005 |
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种超低铝极低硫无取向硅钢的冶炼方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)KR铁水预处理：控制铁水到KR脱硫站温度≥1320℃，铁水脱硫控制S≤0.010％，铁包亮面≥95％；
(2)BOF复吹转炉冶炼：转炉终点温度控制为：1635～1660℃，控制铁水化学成分按重终点C元素含量≤0.05％、氧含量为500～850ppm；
(3)RH真空炉精炼：进站氧含量控制为300～700ppm；精炼过程控制极限真空度≤273Pa，在极限真空度下钢水净循环时间控制在6～10min，RH精炼总时间按40～50min/炉控制，精炼复压后，钢包不进行吹氩搅拌，不进行钙处理；
(4)LF精炼：钢水进站先升温加入石灰，石灰按吨钢加入2.2～3.6kg，并按需加入铝矾土；
(5)连铸：连铸平台钢水镇静时间≥5min，连铸浇注周期按43min控制，开浇10min后取中包样，同时取提样，监测钢水中氧含量；中间包钢水温度控制在1549℃～1563℃；并采用塞棒吹氩，控制吹氩流量≤3L/min。
2.根据权利要求1所述的超低铝极低硫无取向硅钢的冶炼方法，其特征在于：所述超低铝极低硫无取向硅钢的化学成分按重量百分比计为：C≤0.005％，Si：0.35％～1.20％，Mn：0.15％～0.55％，P：0.02％～0.06％，S≤0.005％，Als≤0.005％，余量为Fe及不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的超低铝极低硫无取向硅钢的冶炼方法，其特征在于：步骤(2)中，转炉出钢严格控制下渣量，出钢过程加入精炼石灰、稠渣剂、低碳锰铁；出钢过程控制吹氩流量为10～15Nm3/h，出钢完毕后，钢包加渣面脱氧剂调渣，渣面脱氧剂加入量为60～120Kg/炉。
4.根据权利要求1所述的超低铝极低硫无取向硅钢的冶炼方法，其特征在于：步骤(3)中，RH脱碳结束后，先加适量金属铝丸、微碳硅铁、金属锰进行脱氧合金化，加完合金后循环时间不低于3min。
5.根据权利要求1所述的超低铝极低硫无取向硅钢的冶炼方法，其特征在于：步骤(4)中，升温过程采用人工向钢包中加入还原剂；LF精炼全程钢包吹氩流量控制为10～15Nm3/h；钢水出LF精炼前不进行钙处理，软吹氩时间≥5min。
6.根据权利要求1所述的超低铝极低硫无取向硅钢的冶炼方法，其特征在于：步骤(5)中，中间包使用无碳保温剂，结晶器使用无取向硅钢专用保护渣。
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