[發明專利]一種高牌號硅鋼控氧降鈦的冶煉方法

在審

• 申請號: 202011342359.9
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112458240A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 潘振東;薛利強;陳景鋒;林媛;張文康;趙建偉
• 申請（專利權）人: 山西太鋼不銹鋼股份有限公司
• 主分類號: C21C7/10
• 分類號: C21C7/10;C21C7/06
• 代理公司: 北京市浩天知識產權代理事務所(普通合伙) 11276
• 代理人: 周華寧

本發明提供了一種用于對硅鋼進行控氧降鈦的冶煉方法，在RH精煉過程中，對鋼水進行三段脫氧處理；所述三段脫氧處理依次包括：第一段脫氧：在脫碳結束后，向鋼水中加入鋁進行預脫氧，使鋼水的氧含量降至0.02％?0.03％；第二段脫氧：向第一段脫氧后的鋼水中加入硅鐵合金，循環至少3分鐘；第三段脫氧：向第二段脫氧后的鋼水中加入鋁，循環至少4分鐘。本發明的方法能夠使成品具備極低的全氧含量，同時有效降低成品鈦含量，實現降低成品鐵損0.12W/kg以上，提高磁感0.003T以上。

技術領域

本發明涉及鋼鐵冶煉技術領域，具體地，本發明涉及一種高牌號硅鋼控氧降鈦的冶煉方法。

背景技術

高牌號硅鋼的典型特征是Si、Al含量高，先進鋼鐵企業已經可以使用傳統生產流程穩定生產約3.5％Si、1.2％Al的超高牌號產品。特別是對于新能源汽車用薄規格硅鋼產品，為了追求高的力學性能和極限磁性能，Si、Al含量一直呈現走高趨勢。硅鋼中的夾雜物，因會釘扎晶界，延遲再結晶過程，阻礙晶粒長大，會強烈影響硅鋼磁性能。特別是在凝固、熱軋過程析出的一些細小析出物，比如Ti(CN)、MnS、AlN等，會強烈釘扎磁疇，惡化硅鋼磁性能。所以提升鋼質純凈度，一直是硅鋼質量改進的重要方向，主要精力集中于降低鋼中夾雜物含量，和降低析出物形成元素Ti、N、C、S的含量。

高牌號硅鋼含有大量還原性元素Si、Al，導致精煉過程合金帶入的Ti很難去除，故降低成品Ti含量一直是各大鋼廠攻關方向和難點之一。

申請號為201310224095.0的中國發明專利申請公開了一種低硅鋼采用硅合金脫氧的方法。在轉爐終點和RH處理過程添加硅合金作為脫氧劑，但不適用于高牌號硅鋼控氧降鈦。申請號為201410258660.X的中國發明專利申請公開了一種無鋁無取向硅鋼的RH精煉方法，同樣不適用于高牌號硅鋼控氧降鈦。

申請號為201510575014.0的中國發明專利申請公開了一種中低牌號無取向硅鋼精煉的方法。精煉脫碳前期使用碳粉預脫氧，減小硅鐵、鋁粒的使用量，從而降低成本。但該方法經歷了轉爐吹氧脫碳→RH加碳脫氧→RH真空脫碳的繁瑣過程，卻對最終成品的控氧降鈦可能沒有本質作用。

申請號為201811174624.X的中國發明專利申請公開了一種高頻薄帶硅鋼的生產方法。精煉過程先使用Si脫氧、合金化，再使用鋁脫氧、合金化。但直接使用Si脫氧，會形成大量的SiO₂夾雜，SiO₂夾雜為低熔點夾雜，可與其他夾雜形成熔點更低的復合夾雜。低熔點復合夾雜易以液態形式存在，不易上浮，故存在成品夾雜物含量增多的風險。申請號為201410143542.4的中國發明專利申請公開一種無取向低牌號含鋁硅鋼精煉過程合金加入方法，同樣采用“先硅后鋁”的脫氧方法，也存在夾雜物含量增多的風險。申請號為201110141455.1的中國發明專利申請公開了一種磁性優良的高牌號無取向硅鋼及其冶煉方法，也采用“先硅后鋁”的兩段式脫氧方法。

申請號為201810552096.0的中國發明專利申請公開了一種硅錳鎮靜無取向硅鋼夾雜物控制方法。先使用鋁預脫氧至0.010～0.025％，最終脫氧使用硅鐵。該方法具備降鈦效果，但因Si較Al脫氧效果明顯較弱，成品存在氧含量高的風險。

文獻《脫氧工藝對硅鋼連鑄坯非金屬夾雜物的影響研究》，研究了“鋁+硅鐵”復合脫氧及硅鐵脫氧兩種不同脫氧工藝對夾雜物的影響，得出“鋁+硅鐵”復合脫氧鑄坯中全氧含量明顯更低的結論。

文獻《RH精煉脫氧方式對含鋁無取向硅鋼夾雜物的影響》，研究了RH精煉兩段式脫氧方式“先硅后鋁”和“先鋁后硅”對鋼中夾雜物的影響。得出結論，“先硅后鋁”較“先鋁后硅”脫氧生成的夾雜物更難上浮，前者夾雜物平均尺寸更大。

綜合來看，“先硅后鋁”的兩段脫氧方法，對降低高牌號硅鋼的鈦含量確實有效，但存在成品夾雜物含量高的不足。目前還沒有一種針對高牌號硅鋼的有效的控氧降鈦方法。

發明內容