[发明专利]磁性优良的无取向电工钢板的冶炼方法

说明书

技术领域

本发明涉及无取向电工钢板的冶炼方法，尤其涉及磁性优良的无取向电工钢板的冶炼方法。

背景技术

近年来，随着各类E I铁芯、电机、压缩机逐渐向小型、精密、高效方向发展以达到节能、高效，保护环境的需求，为了满足这些用电产品的需要作为其相应原材料的无取向电工钢板，必须在保证价格优势的同时又要具有优良的磁性，即通常所说的具备超低铁损、超高磁感的性能。

由于Si、Al元素能够显著提高材料的电阻率，可以有效降低磁晶各向异性，使磁化变得更容易，从而能够大幅降低成品钢板的铁损，故向钢中添加适量的Si、Al元素是改善无取向电工钢板磁性最为有效的方法之一。但随着Si、Al元素的不断提高，会导致大量夹杂物的形成，这样不仅显著抑制晶粒长大、促使晶格畸变，而且还会阻碍磁畴运动，最终造成钢的磁滞损耗升高，磁感性能降低。因此，需要采用常化或罩式炉中间退火的方式来有效地提高或者改善成品钢板的磁感。但是这种方式会造成生产成本上升，降低产品市场竞争力。

因为Al元素具有脱氧速度快，脱氧效果好，脱氧费用低等优点，所以Al作为性价比优良的脱氧剂在工业化生产中被广泛应用。缺点是：作为夹杂物的脱氧产物Al₂O₃尺寸小，数量多，在后续精炼、浇铸过程中不容易上浮去除，尤其是含Si，Al含量高的情况下，钢液变得较为粘稠，夹杂物也就更加难以去除。此外，在浇铸过程中，随钢液温度的不断降低，晶界处质点固溶度持续下降，还会进一步析出主要成分为Al₂O₃的二次脱氧产物，由于其尺寸更小，且弥散分布，对成品的磁性产生进一步影响。

为了在不采用常化或罩式炉中间退火和不改变相对固定的化学成分的前提下，有效去除或者改善钢中的夹杂物及提高成品钢板的磁性，现有技术是在钢液中采用钙处理方法来提高钢质纯净度。因为，钙元素与钢液中的氧、硫元素有很强的亲和力，对钢中夹杂物的去除和变性非常有效，并且能改善成品钢板的晶粒度、控制夹杂物的形态以及改善成品钢板的韧性；此外，钙元素不溶于钢液，且熔点低、沸点低，容易形成钙蒸汽，在钢液内部以气泡形式存在，与钢液中的氧、硫作用形成大颗粒的复合硫化物、钙铝酸盐等夹杂物，容易上浮、去除。

公开号为特开2009-57612的日本专利涉及一种对钢液进行钙处理以有效控制钢液中簇状夹杂物形态的方法，其主要通过选择在RH精炼（真空循环脱气精炼）结束后，向钢包内加钙或者喂线的方式使得钙元素与钢液中的杂质元素进行结合，从而出去钢液中的夹杂物。由于喂线技术相对比较成熟，操作简单控制，通过控制CaSi的喂线速度，在控制钢液中Ca元素收得率的同时还可以抑制MnS、AlN等夹杂物的生成。本专利采用在常压下的喂线方式，不仅会造成RH精炼（真空循环脱气精炼）时间增加和温度损失，还会在喂丝过程中发生吸氮、二次氧化、卷渣等情况而造成钢水二次污染，不利于钢水纯净度的提高。

公开号为特开昭58-95811的日本专利申请，公开了一种通过在钢水中加入相当于400[S%]～2000[S%]kg的CaO粉末经充分搅拌以替代钙合金来降低生产成本的方法。CaO粉末可以真空方式加入或直接喷射在钢包内。本专利的精炼处理时间需要延长，并且加入的大量CaO粉末会侵蚀耐材，造成钢水纯净度下降；还会引起冶炼过程温度损失，夹杂物不易上浮。

发明内容

本发明提供一种不经过常化或罩式炉中间退火，并且可以避免在工艺过程中产生吸氮、二次氧化和卷渣现象的无取向电工钢板的冶炼方法，其通过对钢液进行钙处理，并在RH精炼时，控制含有钙元素或钙合金的钙处理剂的添加数量、方式、粒度等技术参数，在减少生产工序情况下获得纯净度高的钢液，获得具备优良磁性的无取向电工钢板，具有操作方便、简单控制，成本降低及生产稳定的特点。

为实现上述目的，本发明的技术方案进行了优化，具体步骤如下：

1)原料经铁水预处理，除渣。

2)搭配废钢，转炉冶炼。

3)冶炼后，钢液中各元素化学成分质量百分配比为：Ｃ≤0.05％，Si：0.2～1.6％，Mn：0.2～1.0％，P≤0.2％，S≤0.005％，Al：0.2～0.6％，Ｎ≤0.005％，O≤0.005％，余量为Fe及不可避免的夹杂物。