[发明专利]一种精确控制高磁感取向硅钢板坯Als含量的方法

说明书

本发明公开了一种精确控制高磁感取向硅钢板坯Als含量的方法，转炉出钢20～40秒时，定量加入金属铝，加入量按0.15～0.35kg/吨钢；转炉出钢及合金加入后，底吹搅拌均匀3～5min后，加入一定量金属铝后再底吹搅拌均匀3～5min后将钢水吊运至RH开始精炼处理，铝加入量按[W_Als目标+(0.009～0.0120％)]范围控制；钢水在RH精炼过程经过2～3次酸溶铝的成分微调后结束精炼，精炼结束Als按[W_Als目标+(0.0030～0.0045％)]目标范围控制；RH精炼结束样酸溶铝检测结果出来后，在连铸开浇前，在钢包内补加铝线使钢液中Als在[W_Als目标+Δ_浇注Als损]目标范围内；连铸进行氩气环流保护浇注，其中氩气环流流量控制在6～12m³/h；浇注成合格板坯后按正常工艺进行热轧及后工序生产。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种精确控制高磁感取向硅钢板坯Als含量的方法。

背景技术

取向硅钢是电力、电子工业中不可缺少的重要软磁功能材料，主要用于制造各种电力变压器、配电变压器及大型发电机定子，具有高磁感、低铁损特性。由于生产工艺复杂、制造技术严格、制造工序长和影响性能因素多，一直是钢铁工业中的“塔尖产品”，更被誉为“特钢艺术品”。

抑制剂是细小弥散第二项相质点或晶界偏聚元素，在取向硅钢的生产中起着举足轻重的作用。在高温退火过程中，尤其是发生二次再结晶的温度范围(90091100℃)，基体中各种位向的初次晶粒都有长大倾向。因此，为使Goss晶粒得到发展，则须有抑制剂在钢中弥散分布，有效控制二次再结晶退火中其它位向再结晶晶粒的正常长大。通过加强抑制力，Goss晶粒不断吞并其他位向晶粒而发生异常长大，提高磁性能。

高磁感取向硅钢以AlN为主要抑制剂，为保证AlN的固溶度及析出尺寸，需要严格控制板坯中的酸溶铝和氮含量。如果取向硅钢板坯中Als的含量低，则生成的AlN量少，不能阻止一次再结晶晶粒正常长大，从而不能进行良好的二次再结晶；如果板坯中的Als含量太高，由于AlN的固溶量的关系，即使热轧前进行固溶处理，AlN也不能充分固溶，结果即使在氮气氛中进行上述退火，也不能进行良好的二次再结晶。所以高磁感取向硅钢板坯中Als的含量应当控制在窄小的范围内。

铝在冶炼过程中是极易氧化的元素。从炼钢到真空精炼，以至连续铸钢凝固成板坯的全过程中的工艺因素变化和工艺过程控制的好坏都可能导致铝的氧化波动，而给准确地控制Als带来许多困难。因此，准确控制高磁感取向硅钢板坯中的酸溶铝一直是取向硅钢生产过程中的难点和关键工艺控制环节。

日本公开特许公报，2001-98318文献，在RH处理过程中取样分析时减压到0.190.2kpa并停止排气，分析结果出来后再减压排气并加合金微调成分，这可防止Al₂O₃材质的环流管内壁熔损，延长环流管寿命和抑制钢水中铝含量增高，微调成分命中率高，钢水中铝含量波动小。该专利在RH处理过程中减压并停止排气，虽然可以减少铝含量波动，但减压后会造成钢水增氮，使钢水中的氮含量控制难度加大，最终影响成品磁性能。

日本公开特许公报，2006-283089文献，如果RH处理前分析炉渣的氧化度，即炉渣中FeO和MnO量，RH处理约10min后投入第一批铝(加入量根据测定的炉渣氧化度来确定)。此时由于以前加硅铁形成的SiO₂上浮到炉渣中，可防止加入的铝氧化而使铝收得率波动，然后再微调铝含量，这使铸坯中Als含量与目标相差±5×10-6的命中率达90％。该专利采用铝成分两次微调，并在处理前分析炉渣的氧化度对RH处理过程铝损的影响，可较好的控制Als的波动，但该方法需要分析处理前炉渣的氧化度，无法满足现场快节奏的生产需求，且没有提及后续浇铸过程酸溶铝的控制。