[發明專利]一種無取向硅鋼用低碳磷鐵及其冶煉方法

有效

• 申請號: 201610059503.5
• 申請日: 2016-01-27
• 公開（公告）號: CN107012390B
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 張仁波;胡洪旭;高振宇;林棡;張智義;李亞東;李文權;陳春梅;劉文鵬
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/12;C22C38/14;C22C33/04;C21C5/52
• 代理公司: 鞍山華惠專利事務所 21213
• 代理人: 趙長芳

本發明提供一種無取向硅鋼用低碳磷鐵及其冶煉方法，其化學成分wt％為：C≤0.10％、Si≤1.5％、Mn≤1.5％、P：25～27％、S≤0.005％、Nb≤0.0010％、V≤0.0010％、Ti≤0.0010％。將磷灰石、焦炭、硅石、鐵屑按照100:16:26:42的比例混合成爐料，從高位料倉連續裝入電爐中，冶煉2h后將鐵水排入磷冷卻系統的分離池中，分離出磷鐵和渣。再根據鐵水化驗結果調整合金料比例，將調整后的配料按400～500公斤的量裝入爐中，循環往復。本發明可極大提高低碳磷鐵的純凈度，使低碳磷鐵中不含或少含Nb、V、Ti有害元素，減少鋼中影響冷軋板連續退火過程中阻礙晶粒長大的碳氮化物，所生產低碳磷鐵化學成分穩定，利用該低碳磷鐵生產的無取向硅鋼的電磁性能也明顯提高。

技術領域

本發明屬于冶煉工藝技術領域，特別涉及一種無取向硅鋼用高純度低碳磷鐵及其冶煉方法。

背景技術

無取向硅鋼中磷元素是關鍵元素，可以提高鋼材的機械性能、提高硅鋼的切削加工性能。一般無取向硅鋼中磷含量在0.02～0.20％，低碳磷鐵中磷含量在25～30％。目前硅鋼用低碳磷鐵中含有Nb、V、Ti等有害夾雜物，一般在0.05～0.8％之間，不同批次有害夾雜物的含量波動較大，個別批次Ti＞0.5％，Nb、V含量大于0.4％，因此在無取向硅鋼冶煉后，Ti元素含量在10～80ppm，個別爐罐無取向硅鋼的Nb、V含量分別大于40ppm，對無取向硅鋼電磁性能影響很大。

Nb、V、Ti在鋼中與N、C形成(N，C)化合物，而且形成細小的第二相粒子，這些細小顆粒一般在幾個nm到200nm，彌散分布在鋼中，這些細小的顆粒嚴重阻礙無取向硅鋼熱軋板晶粒長大及冷軋板連續退火過程中晶粒的再結晶及長大。通常情況下，無取向硅鋼的鐵損值與晶粒大小成反比，晶粒越大，鐵損越小，鐵損值越小，電磁性能越好。因此鋼中Nb、V、Ti的(N，C)化物的存在，嚴重惡化無取向硅鋼的電磁性能，是有害的殘余元素。

目前，市場上無取向硅鋼用低碳磷鐵的冶煉方法是在電爐中冶煉，其冶煉原材料是含磷元素的磷灰石Ca5[(FCI)(PO4)3]等形式存在，其中P2O5含量在20～30％之間，這些磷灰石與焦炭、硅石、鐵屑等原材料以一定的比例混合在一起，通過高溫熔煉，磷礦石中的化合物中P元素被還原、冶煉過程中加入的廢鋼中含有大量的鈮、釩、鈦等有害元素，且整個冶煉過程中為還原性氣氛，鈮釩鈦不能夠被氧化掉，其殘余量受廢鋼的純凈度限制，殘余有害成分不可控。這些有害元素在無取向硅鋼冶煉及熱軋、冷軋板連退過程中將形成細小的氮碳化物，極大阻礙無取向硅鋼冷軋板連續退火過程中的再結晶與晶粒長大，嚴重影響無取向硅鋼的電磁性能。

發明內容

本發明的目的可以提高無取向硅鋼用低碳磷鐵的純凈度，使低碳磷鐵中不含或少含有Nb、V、Ti有害元素，減少鋼中影響冷軋板連續退火過程中阻礙晶粒長大的Nb、V、Ti形成的碳氮化物，從而提高冷軋板連續退火后的晶粒度，降低鐵損值，提高磁感值和電磁性能。

為達此目的，本發明采取了如下技術解決方案：

一種無取向硅鋼用低碳磷鐵，其化學成分wt％為：C≤0.10％、Si≤1.5％、Mn≤1.5％、P：25～27％、S≤0.005％、Nb≤0.0010％、V≤0.0010％、Ti≤0.0010％，其余是Fe和雜質。

本發明無取向硅鋼用低碳磷鐵的冶煉方法為：

一、原料：

冶煉低碳磷鐵的原料包括磷灰石、焦炭、硅石和鋼屑；

所述磷灰石為無鉛的磷灰石，磷灰石中粒度為5～40mm的占80％以上；

所述焦炭中的固定碳＞80％，揮發物＜4％，灰分＜14％，水分＜2％，粒度為3～15mm；