[发明专利]高铝无磁钢的冶炼方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高铝无磁钢的冶炼方法。

背景技术

高铝含量无磁钢，锰含量大于20％，铝含量大于1.5％，具有极低的磁导率、良好的力学和易加工性能，可替代奥氏体不锈钢，用于制造变压器、磁选机及电机等电器设备中不导磁部件。

现有高铝无磁钢的冶炼方法是：电炉冶炼，中频炉熔化金属锰，电炉出钢后，将熔化的金属锰液兑入钢包内，经VD强搅混匀，在LF炉升温、微调成分，然后浇注。但是，此方法冶炼工序成本较高。

发明内容

为了克服现有高铝无磁钢冶炼方法的上述不足，本发明提供一种成本低的高铝无磁钢的冶炼方法。

本发明的构思是用复吹转炉冶炼，替代现用电炉和中频炉双联冶炼，不但能降低50％冶炼工序成本，而且钢质还纯净。

本高铝无磁钢冶炼方法的步骤包括预处理铁水、复吹转炉冶炼、VD精炼与LF炉精炼，其主要步骤的特征是：

I 复吹转炉冶炼

a将铁水中C、Si、P、S的重量配比和温度为下述的预处理铁水装入复吹转炉，装入量为目标钢水量的76％～77％。

C：3.80～4.10％ Si：≤0.01％ Mn：0.03～0.10％ P：0.002～0.015％S：0.010～0.035％ T：1230～1300℃。

b铁水兑入转炉，摇炉到零位，距金属液面2.0～3.0m吹氧脱碳、升温，冶炼全过程底吹选用氩气，在吹炼中每吨铁水加石灰45-70Kg、镁球20-30Kg、萤石3-10Kg，之后加入金属锰和铝铁。

c金属锰和铝铁分三批用料槽或高位料仓加入，每批金属锰加入量为总加入量的30～36％，三批铝铁加入量分别为铝铁总加入量的25～30％、25～30％和40～50％。

d金属锰和铝铁加入方法分三步进行：

第一步：吹氧至总氧耗的75～80％时提枪，用料槽或高位料仓将第一批金属锰和铝铁加入复吹转炉内，摇炉到零位，底吹氩气搅拌2～3min，降氧枪距金属液面2.0～3.0m吹氧，氧耗为总氧耗的6～8％；

第二步：提起氧枪后，用料槽或高位料仓加入第二批金属锰和铝铁，将炉摇到零位，底吹氩气搅拌2～3min，降氧枪距金属液面2.0～3.0m吹氧，氧耗为总氧耗的6％～8％；

第三步：提起氧枪后，用料槽或高位料仓加入第三金属锰和铝铁，将炉摇到零位，底吹氩气搅拌2～3min，降氧枪距金属液面2.0～3.0m吹氧，氧耗为总氧耗的8％～9％，然后提起氧枪，底吹氩气搅拌5～8min出钢。

e  出钢时，往钢包内加入铝或其它合金，如钒铁等，铝的收得率为90％～96％，其它合金的收得率为95％～100％。

II VD炉精炼工序

a  进站前扒渣。

B到站条件：温度≥1550℃，渣厚≤50mm，净空≥1250mm。

c抽真空3min后开底吹氩气，加石灰7～12Kg/t，萤石2～4Kg/t，在真空度20～30mbar条件下，底吹氩气流量开至400～600L/min搅拌15～25min；结束时，先将钢包底吹氩气关闭，待钢面平静后破空。

III LF炉工序

a  进站调渣(加铝粉0.35-0.65Kg/t)、升温，温度升至1485℃～1505℃，喂CaSi线2～3m/t(Si收得率按95～100％计算)；底吹氩气流量为60～100L/min弱搅，弱搅拌时间≥15min，弱搅时不得使钢水裸露；出站前镇静5～10min。

b出站成分按成品目标控制。

c出站温度控制在1475℃～1495℃。

本方法是以铁水作主原料用复吹转炉冶炼冶炼高铝无磁钢，替代现用电炉和中频炉双联冶炼，不但可明显降低冶炼成本，一般可降低50％的冶炼工序成本，而且钢质纯净，钢中有害元素Pb、Sn、As、Sb和Bi均在0.01％以下，其它残余元素也很低。用本高铝无磁钢制作的变压器隔磁板，磁场强度16×10³安/米的磁导率≤1.05×4л×10^-7亨/米。

具体实施方式

下面结合实施例详细说明本发明的具体实施方式，但本发明的具体实施方式不局限于下述的实施例。

本实施例是在90吨复吹转炉上进行的，该转炉底部装有5个环缝式底枪，转炉最大底供气流量为53m³/min；所用钢包底部安有2个底吹供气装置，单底供气流量最大为600L/min。本实施例处理的钢种是20Mn23AlV，钢种成品成分见表-1。

表-1