[發明專利]一種提高低碳高硅鋼鋼坯等軸晶率的方法

在審

• 申請號: 201410695466.8
• 申請日: 2014-11-27
• 公開（公告）號: CN105689691A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 江中塊;陳艷;蘇瑞先;倪修華;李志月
• 申請（專利權）人: 上海梅山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B22D27/04
• 分類號: B22D27/04;C22C33/04
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 顧進

技術領域：

本發明涉及一種提高低碳高硅鋼鋼坯等軸晶率的方法，屬于鋼鐵生產技術領域。

背景技術：

一般鋼水凝固后形成由細小等軸晶、柱狀晶和中心粗大等軸晶組成的鋼坯低倍結構。目前普遍認為鋼坯柱狀晶發達會造成組織具有帶狀特征，力學性能呈各向異性，尤其是橫向性能和韌性降低。柱狀晶充分發達時，鋼坯易形成穿晶結構，造成中心疏松、縮孔和中心偏析。

對于低碳高硅鋼，由于其成分特點，凝固過程中易形成穿晶組織結構，低等軸晶率的鋼坯在后續軋制過程中易沿軋制方向出現凹凸不平的波紋，即形成“瓦楞狀缺陷”。該缺陷能顯著降低低碳高硅鋼的疊片系數，導致成品帶鋼磁性變壞和絕緣膜層間電阻降低，進而降低終端產品的使用性能和壽命。經研究發現鋼坯等軸晶率大于20%時，可有效避免瓦楞狀缺陷。因此希望在低碳高硅鋼生產過程中，能通過采用有效措施，盡可能提高鋼坯的等軸晶率到20%以上，以有效控制成品缺陷

提高鋼坯等軸晶率的方法主要有（1）鋼水凝固過程中進行電磁攪拌；（2）低溫澆鑄鋼水；（3）鋼水凝固過程中添加形核劑。

采用電磁攪拌方法，主要是依靠電磁攪拌產生的磁力線切割、打碎粗大的柱狀晶，從而提高鋼坯等軸晶率。如日本專利，昭50-16616所記載的，對凝固過程中的鋼水進行電磁攪拌，抑制柱狀晶的生長，使凝固后鐵素體不銹鋼鑄坯的等軸晶率在60%以上。應用電磁攪拌時需高過熱度，此時若攪拌位置適宜，可使等軸晶率穩定在40~60%。但若過熱度低于40℃時，則不容易得到理想的效果。此法的主要缺點是攪拌效果取決于鋼中硅含量、電磁攪拌次數。此外對于無電磁攪拌的鋼廠來說，其一次性投資較大，生產成本也很高。

采用低溫澆鑄方法，主要是通過降低澆鑄過程中鋼水的過熱度，從而抑制鋼坯柱狀晶的生長，提高鋼坯等軸晶率，如日本專利，平7-84617所記載的，鋼連鑄過程中，過熱度（實際鋼水的溫度和鋼水相溫度差值）控制在40℃以下，凝固后鐵素體不銹鋼鑄坯的等軸晶率在70%以上。此法的缺點是低溫澆鑄時要求鋼水過熱度范圍很窄，生產過程中難以控制，容易影響澆鑄的正常操作。

日本專利，昭53-90129所記載的，向結晶器中的鋼水加入Co、B、Mo、V、Ni等氧化物，這些氧化物可成為低碳鋼、鐵素體不銹鋼的有效形核中心，從而增加鋼坯等軸晶率。但在澆鑄無取向硅鋼過程中會生成1μm以下的MnS，這種細小彌散分布的MnS在后續熱處理過程中起釘扎作用阻礙晶粒長大，從而惡化無取向硅鋼的磁性（鐵損）。

對于初生相為高溫鐵素體（δ-Fe）的低碳高硅鋼來說，采用傳統方法不易使其鋼坯形成等軸晶率較高的凝固組織，不能有效防止鋼坯內部生成缺陷。也不能有效解決因微細MnS析出使晶粒細小，從而導致低碳高硅鋼鐵損低下的問題。

發明內容

本發明的目的是針對上述存在的問題提供一種提高低碳高硅鋼鋼坯等軸晶率的方法，避免在后續軋制過程中沿軋制方向出現“瓦楞狀缺陷”，提高其等軸晶率到20%以上，并抑制微細MnS的析出，提高低碳高硅鋼的磁性。

上述的目的通過以下技術方案實現：

一種提高低碳高硅鋼鋼坯等軸晶率的方法，該方法包括：澆鑄低碳高硅鋼時，鋼水成分必須滿足0.001＜C（質量%）＜0.004，1.10＜Si（質量%）＜1.75，0.010＜P（質量%）＜0.030，0.15＜Al（質量%）＜0.35，（Ce質量%-5.8×O質量%）×（S質量%）＞1.5×10^-7，并且、（Ce質量%-5.8×O質量%）＞1/34×（Mn質量%）。

所述的提高低碳高硅鋼鋼坯等軸晶率的方法，該方法還包括調整澆鑄鋼水的過熱度在20~40℃，然后澆鑄到銅冷卻模中，在冷卻模周圍通冷卻水，采用弱冷方式。

有益效果：