[发明专利]一种高牌号硅钢控氧降钛的冶炼方法

说明书

本发明提供了一种用于对硅钢进行控氧降钛的冶炼方法，在RH精炼过程中，对钢水进行三段脱氧处理；所述三段脱氧处理依次包括：第一段脱氧：在脱碳结束后，向钢水中加入铝进行预脱氧，使钢水的氧含量降至0.02％‑0.03％；第二段脱氧：向第一段脱氧后的钢水中加入硅铁合金，循环至少3分钟；第三段脱氧：向第二段脱氧后的钢水中加入铝，循环至少4分钟。本发明的方法能够使成品具备极低的全氧含量，同时有效降低成品钛含量，实现降低成品铁损0.12W/kg以上，提高磁感0.003T以上。

技术领域

本发明涉及钢铁冶炼技术领域，具体地，本发明涉及一种高牌号硅钢控氧降钛的冶炼方法。

背景技术

高牌号硅钢的典型特征是Si、Al含量高，先进钢铁企业已经可以使用传统生产流程稳定生产约3.5％Si、1.2％Al的超高牌号产品。特别是对于新能源汽车用薄规格硅钢产品，为了追求高的力学性能和极限磁性能，Si、Al含量一直呈现走高趋势。硅钢中的夹杂物，因会钉扎晶界，延迟再结晶过程，阻碍晶粒长大，会强烈影响硅钢磁性能。特别是在凝固、热轧过程析出的一些细小析出物，比如Ti(CN)、MnS、AlN等，会强烈钉扎磁畴，恶化硅钢磁性能。所以提升钢质纯净度，一直是硅钢质量改进的重要方向，主要精力集中于降低钢中夹杂物含量，和降低析出物形成元素Ti、N、C、S的含量。

高牌号硅钢含有大量还原性元素Si、Al，导致精炼过程合金带入的Ti很难去除，故降低成品Ti含量一直是各大钢厂攻关方向和难点之一。

申请号为201310224095.0的中国发明专利申请公开了一种低硅钢采用硅合金脱氧的方法。在转炉终点和RH处理过程添加硅合金作为脱氧剂，但不适用于高牌号硅钢控氧降钛。申请号为201410258660.X的中国发明专利申请公开了一种无铝无取向硅钢的RH精炼方法，同样不适用于高牌号硅钢控氧降钛。

申请号为201510575014.0的中国发明专利申请公开了一种中低牌号无取向硅钢精炼的方法。精炼脱碳前期使用碳粉预脱氧，减小硅铁、铝粒的使用量，从而降低成本。但该方法经历了转炉吹氧脱碳→RH加碳脱氧→RH真空脱碳的繁琐过程，却对最终成品的控氧降钛可能没有本质作用。

申请号为201811174624.X的中国发明专利申请公开了一种高频薄带硅钢的生产方法。精炼过程先使用Si脱氧、合金化，再使用铝脱氧、合金化。但直接使用Si脱氧，会形成大量的SiO₂夹杂，SiO₂夹杂为低熔点夹杂，可与其他夹杂形成熔点更低的复合夹杂。低熔点复合夹杂易以液态形式存在，不易上浮，故存在成品夹杂物含量增多的风险。申请号为201410143542.4的中国发明专利申请公开一种无取向低牌号含铝硅钢精炼过程合金加入方法，同样采用“先硅后铝”的脱氧方法，也存在夹杂物含量增多的风险。申请号为201110141455.1的中国发明专利申请公开了一种磁性优良的高牌号无取向硅钢及其冶炼方法，也采用“先硅后铝”的两段式脱氧方法。

申请号为201810552096.0的中国发明专利申请公开了一种硅锰镇静无取向硅钢夹杂物控制方法。先使用铝预脱氧至0.010～0.025％，最终脱氧使用硅铁。该方法具备降钛效果，但因Si较Al脱氧效果明显较弱，成品存在氧含量高的风险。

文献《脱氧工艺对硅钢连铸坯非金属夹杂物的影响研究》，研究了“铝+硅铁”复合脱氧及硅铁脱氧两种不同脱氧工艺对夹杂物的影响，得出“铝+硅铁”复合脱氧铸坯中全氧含量明显更低的结论。

文献《RH精炼脱氧方式对含铝无取向硅钢夹杂物的影响》，研究了RH精炼两段式脱氧方式“先硅后铝”和“先铝后硅”对钢中夹杂物的影响。得出结论，“先硅后铝”较“先铝后硅”脱氧生成的夹杂物更难上浮，前者夹杂物平均尺寸更大。

综合来看，“先硅后铝”的两段脱氧方法，对降低高牌号硅钢的钛含量确实有效，但存在成品夹杂物含量高的不足。目前还没有一种针对高牌号硅钢的有效的控氧降钛方法。

发明内容