[发明专利]一种切割金刚线用盘条炉外精炼生产方法

说明书

一种切割金刚线用盘条炉外精炼生产方法，钢的化学成分以质量百分比计为：0.80％≤C≤1.05％、0.15％≤Si≤0.4％、0.3％≤Mn≤0.6％、0.1％≤Cr≤0.3％、P≤0.01％、S≤0.01％、Al≤0.002％、Ti≤0.001％、N≤0.003％，O≤0.002％，余量为Fe和其它不可避免的杂质。其冶炼工艺流程包括：转炉出钢过程进行脱氧合金化，出钢结束对钢包钢液表面进行充分扒渣，扒渣后再造渣；LF精炼过程进行成分调整，成分到位后进行第一次调渣；到RH真空炉之前进行第二次调渣，RH真空炉脱气去夹杂后，得到钢液中夹杂物最大尺寸不超过15μm，5μm以下夹杂物数量占比95％以上，夹杂物中(CaO+Al₂O₃)组分含量≤30wt％。最后将钢包运至连铸进行浇注。

技术领域

本发明属于钢铁冶金技术领域，涉及一种切割金刚线用盘条炉外精炼生产方法。

背景技术

切割金刚线是径向为Φ0.04-0.2mm的极细钢丝，其直径比子午线用钢帘线更细，强度也更高，主要用于光伏领域的多晶硅、单晶硅、晶棒切片。目前市场主流的切割丝规格为Φ0.11-0.12mm，其生产难度大。

为了减少切割金刚线切割硅的损耗，切割金刚线朝着直径更细和强度更高的方向发展。断丝是切割金刚线加工与使用过程中最主要的问题。生产使用过程中发现，当切割金刚线线径为60μm时，直径5μm的硬质夹杂物都有可能导致断丝。因此，对切割金刚线用钢中夹杂物塑性化的要求极为严格。塑性化良好的夹杂物在钢丝拉拔过程中能随钢基体变形、破碎成小颗粒夹杂，有效地降低其对切割金刚线的损害。

通常切割金刚线用钢中夹杂物主要为SiO₂-Al₂O₃-MnO、SiO₂-Al₂O₃-CaO系两类，而对这两类夹杂物传统精炼方法是将其成分控制在低熔点区，其中SiO₂-MnO-Al₂O₃系夹杂物目标成分范围是1300℃以内的低熔点区域，SiO₂-CaO-Al₂O₃系夹杂物目标成分范围是1400℃以内的低熔点区域。但因两类夹杂物低熔点理想区域较窄，所以国内各厂目前使用传统的精炼方法依旧无法把钢中夹杂物精准稳定地控制在塑性区域内。导致目前切割金刚线生产成本高，断丝率高，成材率低，不能大规模量产。

本发明在传统精炼方法的基础上，采用转炉冶炼→LF精炼→RH精炼→连铸生产工艺，通过LF精炼、RH精炼两步调渣，既能够有效控制钢中夹杂物组分和类型，又能减轻钢渣对RH耐材的侵蚀。利用RH真空炉强大的脱气以及去夹杂的能力，还能够较好地控制钢中夹杂物的数量和尺寸，提高钢液洁净度，最终提升切割金刚线产品质量。

发明内容

为了解决目前生产切割金刚线存在的以上问题，本发明提供一种切割金刚线用盘条炉外精炼生产方法，钢的化学成分以质量百分比计为：0.80％≤C≤1.05％、0.15％≤Si≤0.4％、0.3％≤Mn≤0.6％、0.1％≤Cr≤0.3％、P≤0.01％、S≤0.01％、Al≤0.002％、Ti≤0.001％、N≤0.003％，O≤0.002％，余量为Fe和其它不可避免的杂质。先进行转炉冶炼，转炉出钢过程进行脱氧合金化，出钢结束对钢包钢液表面进行充分扒渣后，再造渣；LF精炼过程进行成分调整，成分到位后进行第一次调渣；到RH真空炉之前进行第二次调渣，在RH真空炉中进行脱气和去夹杂，然后运至连铸进行浇注。

具体方法包括以下步骤：

(1)转炉出钢：转炉出钢过程进行脱氧合金化，出钢结束对钢液表面进行扒渣，扒完渣后加入合成渣、SiC造渣；

(2)LF精炼：将步骤(1)得到的钢液吊入LF炉进行处理，加入合金、低氮增碳剂进行成分调整，成分命中后，加入合成渣进行第一次调渣，然后再加入SiC进行渣面扩散脱氧，控制精炼渣碱度在0.65-1.10；