本發(fā)明屬于潔凈鋼冶煉技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種電工鋼的冶煉方法及其生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)的發(fā)展，人類(lèi)需求的不斷提高，人們對(duì)鋼鐵材料提出了更高的要求，以電工鋼為例，電工鋼電力、電子和軍事工業(yè)不可缺少的重要軟磁合金，亦是產(chǎn)量最大的金屬功能材料，主要用作各種電機(jī)、發(fā)電機(jī)和變壓器的鐵芯。

“新一代鋼鐵材料”的特征是超細(xì)晶、高潔凈和高均勻(高均質(zhì))，其研發(fā)目標(biāo)是在制造成本基本不增加，少用合金資源和能源，塑性和韌性基本不降低條件下強(qiáng)度翻番和使用壽命翻番。鋼的性能主要取決于鋼的化學(xué)成分和組織。鋼中夾雜物的存在，破壞了鋼基體的連續(xù)性，造成鋼的組織的不均勻性，對(duì)鋼的延展性、強(qiáng)度、韌性、疲勞性能、光潔度、耐腐蝕性能、焊接性能以及電磁性能都會(huì)產(chǎn)生很大的影響。連鑄過(guò)程中還會(huì)造成水口結(jié)瘤，水口結(jié)瘤對(duì)連鑄過(guò)程的生產(chǎn)和鑄坯質(zhì)量有很大的影響。因此各國(guó)鋼鐵研究者投入較大精力致力于鋼中夾雜物去除的研究，在夾雜物方面研究方面也取得了巨大成果。

鋼中夾雜物的存在，破壞了鋼基體的連續(xù)性，造成鋼的組織的不均勻性，對(duì)鋼的延展性、強(qiáng)度、韌性、疲勞性能、光潔度、耐腐蝕性能、焊接性能以及電磁性能都會(huì)產(chǎn)生很大的影響。連鑄過(guò)程中還會(huì)造成水口結(jié)瘤，水口結(jié)瘤對(duì)連鑄過(guò)程的生產(chǎn)和鑄坯質(zhì)量有很大的影響。因此各國(guó)鋼鐵研究者投入較大精力致力于鋼中夾雜物去除的研究，在夾雜物方面研究方面也取得了巨大成果。國(guó)內(nèi)外對(duì)夾雜物的去除一般有兩個(gè)方面：一是工藝控制措施，二是對(duì)夾雜物進(jìn)行改性處理。工藝控制是通過(guò)優(yōu)化鋼在生產(chǎn)過(guò)程中的工藝，從而降低鋼中夾雜物的含量。在轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程中降低轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)的氧含量、減少下渣量，在精煉過(guò)程中進(jìn)行鋼包吹氬，連鑄過(guò)程中采用保護(hù)澆注來(lái)降低鋼中夾雜物的含量。此外，國(guó)內(nèi)外鋼廠(chǎng)一直在不斷改進(jìn)對(duì)夾雜物進(jìn)行改性處理，來(lái)提高鋼材的潔凈度；但是，rh精煉的過(guò)程中凈化劑對(duì)鋼液凈化效果有限，急需開(kāi)發(fā)出一種采用鋼液凈化劑精煉鋼液的方法。

經(jīng)檢索，公開(kāi)號(hào)為cn103642989a的發(fā)明專(zhuān)利提出了一種鋼液凈化劑(申請(qǐng)日：2013-11-21)，各組分的重量份數(shù)分別為：cao：57～63份、al2o3：31～36份、sio2：5～10份、caf2：6～8份、mai：4～11份、脫氧劑3～40份。該發(fā)明改善了爐渣的流動(dòng)性，一定程度上凈化了鋼液，降低了鋼液中夾雜物含量，但此發(fā)明方案未對(duì)rh精煉過(guò)程中的夾雜物進(jìn)行改性處理，而且在精煉的過(guò)程中不能降低鋼中微細(xì)夾雜物的熔點(diǎn)，不能很好的促進(jìn)夾雜物的長(zhǎng)大、上浮、去除，不利于進(jìn)一步提高鋼產(chǎn)品的品質(zhì)。

此外，發(fā)明創(chuàng)造的名稱(chēng)為：一種復(fù)合球體形式的鋼水凈化劑及生產(chǎn)方法(申請(qǐng)?zhí)枺?01410715201.x申請(qǐng)日：2014-11-28)，鋼水凈化劑表現(xiàn)形式是一種復(fù)合球體，復(fù)合球體由球團(tuán)核和外殼構(gòu)成，球團(tuán)核為金屬材料，外殼為碳酸鹽，球團(tuán)核主要由硅、錳、鋁的合金粉的混合物構(gòu)成，外殼主要由碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸鈉、氧化鈣、氧化鎂的一種或不超過(guò)三種的混合物構(gòu)成。本發(fā)明降低鋼中全氧含量，提高鋼材質(zhì)量，不能很好的促進(jìn)夾雜物的長(zhǎng)大、上浮、去除，特別是精煉的過(guò)程中的夾雜物進(jìn)行改性處理，而且在精煉的過(guò)程中不能降低鋼中微細(xì)夾雜物的熔點(diǎn)，不利于進(jìn)一步提高鋼產(chǎn)品的品質(zhì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

1.發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中，現(xiàn)有的電工冶煉的潔凈度較差的問(wèn)題，提供一種電工鋼的冶煉方法及其生產(chǎn)工藝；

提供的一種電工鋼的冶煉方法，通過(guò)在轉(zhuǎn)爐冶煉完成后，運(yùn)送至rh精煉工藝，rh精煉末期向鋼液中加入凈化劑，可以提高鋼液的凈化效果，可以改善電工鋼的潔凈度；進(jìn)一步地，有效組分和黏合組分的配合作用，可以改善鋼液的凈化效果，更進(jìn)一步地，可以促進(jìn)夾雜物的長(zhǎng)大、上浮、去除，進(jìn)而提高鋼液潔凈度；

提供的一種電工鋼的生產(chǎn)工藝，通過(guò)在轉(zhuǎn)爐冶煉完成后，運(yùn)送至rh精煉工藝，rh精煉末期向鋼液中加入凈化劑，澆筑的過(guò)程中進(jìn)行保護(hù)澆筑，可以提高鑄坯的質(zhì)量，減少夾雜物的產(chǎn)生，可以改善電工鋼的潔凈度。

2.技術(shù)方案

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

本發(fā)明的一種電工鋼的冶煉方法，轉(zhuǎn)爐冶煉的過(guò)程中控制終點(diǎn)鋼液成分為：c：0.03％～0.05％，p≤0.02％，s≤0.003％，o≤600ppm；鋼液在轉(zhuǎn)爐冶煉完成后，運(yùn)送至rh精煉工藝，rh的真空度≤67pa，循環(huán)氣體流量為100-300nm³/h；rh精煉末期向鋼液中加入凈化劑，其中控制電工鋼目標(biāo)成分為：c≤0.003％，si：0.7～1.0％，mn：0.2～0.3％，p≤0.03％，s≤0.005％，rh精煉結(jié)束即完成電工鋼冶煉。

優(yōu)選地，具體的冶煉方法為：

s100、鐵水預(yù)處理

鐵水預(yù)處理時(shí)控制s≤0.003％，脫硅前鐵水溫度≥1350℃；

s200、轉(zhuǎn)爐冶煉

轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)鋼液滿(mǎn)足：c:0.03％～0.05％，p≤0.02％，s≤0.003％，o≤600ppm，轉(zhuǎn)爐出鋼溫度為1630～1650℃，出鋼過(guò)程采用擋渣出鋼，保證渣層厚度≤80mm；

s300、rh精煉

rh精煉的過(guò)程中，向鋼液中加入脫氧劑和合金調(diào)節(jié)鋼液成分，rh精煉末期向鋼液中加入凈化劑，加入鋼液凈化劑后循環(huán)攪拌4～6min，rh精煉結(jié)束即完成電工鋼冶煉。

優(yōu)選地，s200、轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程中，入爐鐵水溫度≥1250℃，采用低硫低磷含量的廢鋼，s≤0.003％，p≤0.02％，入爐廢鋼比≤10％。

優(yōu)選地，s300、rh精煉過(guò)程中，脫碳處理時(shí)循環(huán)氣體流量為100-200nm³/h，脫碳處理的時(shí)間為10min，脫碳處理后循環(huán)氣體流量為200-300nm³/h。

優(yōu)選地，所述的凈化劑包括有效組分和黏合組分，有效組分和黏合組分的質(zhì)量比為(5～10)：1；所述的有效組分包括金屬鋁、石灰粉、碳化硅粉、二氧化鈦和生物質(zhì)；所述的粘合組分包括高嶺土和磺化酚醛樹(shù)脂。

優(yōu)選地，凈化劑的有效組分還包括石墨粉、赤玉土和鎂錳合金。

優(yōu)選地，凈化劑的有效組分按照如下質(zhì)量份組成：金屬鋁50～70份，石灰粉20～40份，石墨粉0～30份，二氧化鈦5～20份，碳化硅粉5～15份，生物質(zhì)2～4份，赤玉土0～1份，鎂錳合金0-2份。

優(yōu)選地，所述凈化劑為球形顆粒狀，顆粒直徑為5～10mm。

本發(fā)明的一種電工鋼的生產(chǎn)工藝，其特征在于：采用上述的電工鋼的冶煉方法冶煉得到電工鋼；對(duì)鋼液進(jìn)行澆筑，開(kāi)澆時(shí)進(jìn)行長(zhǎng)水口吹氬保護(hù)澆鑄，吹氬壓力0.1-0.2mpa，結(jié)晶器保護(hù)渣采用低碳低硫結(jié)晶器保護(hù)渣。

優(yōu)選地，rh精煉時(shí)電工鋼的出站溫度為1550～1560℃。

3.有益效果

采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與已有的公知技術(shù)相比，具有如下顯著效果：

(1)本發(fā)明的一種電工鋼的冶煉方法，轉(zhuǎn)爐冶煉的過(guò)程中控制終點(diǎn)鋼液成分為：c：0.03％～0.05％，p≤0.02％，s≤0.003％，o≤600ppm；鋼液在轉(zhuǎn)爐冶煉完成后，運(yùn)送至rh精煉工藝，rh的真空度≤67pa，循環(huán)氣體流量為100-300nm³/h；rh精煉末期向鋼液中加入凈化劑，其中控制電工鋼目標(biāo)成分為：c≤0.003％，si：0.7～1.0％，mn：0.2～0.3％，p≤0.03％，s≤0.005％，通過(guò)在鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、rh的精煉工藝，并向鋼液中加入凈化劑，提高了鋼液的凈化效果，提高電工鋼潔凈度；

(2)本發(fā)明的一種電工鋼的冶煉方法，凈化劑可以促進(jìn)鋼中夾雜物脫除、且不會(huì)對(duì)鋼液產(chǎn)生二次污染，經(jīng)過(guò)本凈化劑處理后的鋼液中殘存夾雜物尺寸較小、分布均勻，且殘存的夾雜物基本均經(jīng)過(guò)變性處理，通過(guò)有效組分和黏合組分的配合作用，可以改善鋼液的凈化效果；

(3)本發(fā)明的一種電工鋼的冶煉方法，凈化劑各組分共同作用下，降低了鋼液中的氧化性，能夠有效促進(jìn)鋼液中夾雜物脫除和夾雜物改性，高熔點(diǎn)夾雜物能夠向低熔點(diǎn)夾雜物轉(zhuǎn)變，有利于夾雜物的去除，殘存的夾雜物均經(jīng)過(guò)變性處理，不會(huì)對(duì)鋼鐵制品性能產(chǎn)生影響，從而提高了鋼液的質(zhì)量；

(4)本發(fā)明的一種電工鋼的冶煉方法，精煉渣中的(feo+mno)與凈化劑反應(yīng)產(chǎn)生的fe和mn通過(guò)鋼渣界面進(jìn)入鋼液，al2o3、sio2被精煉渣吸收，從而降低精煉渣對(duì)鋼液的氧化。潔凈鋼冶煉過(guò)程中，碳化硅能與鋼液中的溶解氧和氧化物發(fā)生反應(yīng)，降低鋼液中氧含量，且反應(yīng)產(chǎn)生的co氣體降低了固態(tài)氧化物的產(chǎn)生，co氣體上浮去除對(duì)鋼液的攪拌作用進(jìn)一步促進(jìn)了夾雜物的上浮去除；

(5)本發(fā)明的一種電工鋼的冶煉方法，凈化劑的加入能使絕大部分固體簇狀氧化鋁夾雜變成低熔點(diǎn)富cao低熔點(diǎn)的鋁酸鈣夾雜，降低了鋼中高熔點(diǎn)的簇狀al2o3夾雜的含量，進(jìn)而將高熔點(diǎn)脆性al2o3夾雜通過(guò)改性生成低熔點(diǎn)的夾雜物，促進(jìn)夾雜物上浮，并把易聚集長(zhǎng)大mns夾雜部分或全部改性成細(xì)小cas夾雜，從而凈化鋼液；

(6)本發(fā)明的一種電工鋼的生產(chǎn)工藝，通過(guò)在轉(zhuǎn)爐冶煉完成后，運(yùn)送至rh精煉工藝，rh精煉末期向鋼液中加入凈化劑，澆筑的過(guò)程中進(jìn)行保護(hù)澆筑，提高了鑄坯的質(zhì)量，減少夾雜物的產(chǎn)生，可以改善電工鋼的潔凈度。

附圖說(shuō)明

圖1為未添加凈化劑的鋼樣的掃描電鏡圖片；

圖2為本發(fā)明的實(shí)施例1的鋼樣的掃描電鏡圖片；

圖3為本發(fā)明的實(shí)施例2的鋼樣的掃描電鏡圖片；

圖4為本發(fā)明的實(shí)施例4的鋼樣的掃描電鏡圖片；

圖5為本發(fā)明的一種電工鋼的冶煉方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

下文對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述參考了附圖，該附圖形成描述的一部分，在該附圖中作為示例示出了本發(fā)明可實(shí)施的示例性實(shí)施例。當(dāng)理解可實(shí)現(xiàn)其他實(shí)施例且可在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對(duì)本發(fā)明作各種改變。下文對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的更詳細(xì)的描述并不用于限制所要求的本發(fā)明的范圍，而僅僅為了進(jìn)行舉例說(shuō)明且不限制對(duì)本發(fā)明的特點(diǎn)和特征的描述，以提出執(zhí)行本發(fā)明的最佳方式，并足以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明。因此，本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求來(lái)限定。

下文對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)描述和示例實(shí)施例可結(jié)合附圖來(lái)更好地理解，其中本發(fā)明的元件和特征由附圖標(biāo)記標(biāo)識(shí)。

實(shí)施例1

如圖5所示，本實(shí)施例的一種電工鋼的冶煉方法，具體的步驟如下：

s100、鐵水預(yù)處理

控制扒渣率≥95％，鐵水預(yù)處理時(shí)控制s≤0.003％，脫硅前鐵水溫度≥1350℃；本實(shí)施例的扒渣率為96％，鐵水預(yù)處理時(shí)控制s：0.003％，脫硅前鐵水溫度為1360℃；

s200、轉(zhuǎn)爐冶煉

入爐鐵水溫度≥1250℃，本實(shí)施例為1280℃，采用低硫低磷含量的廢鋼，s≤0.003％，p≤0.02％，入爐廢鋼比≤10％，本實(shí)施例為入爐廢鋼比為9％。冶煉過(guò)程全程低吹氬氣或氮?dú)?，本?shí)施例為氬氣，加入脫氧劑進(jìn)行脫氧，轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)鋼液滿(mǎn)足：c:0.03％～0.05％，p≤0.02％，s≤0.003％，o≤600ppm，轉(zhuǎn)爐出鋼溫度為1630～1650℃，出鋼過(guò)程采用擋渣出鋼，保證渣層厚度≤80mm；本實(shí)施例轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)鋼液滿(mǎn)足：c：0.04％，p：0.02％，s：0.003％，o：500ppm，轉(zhuǎn)爐出鋼溫度為1640℃，出鋼過(guò)程采用擋渣出鋼，保證渣層厚度為75mm；

s300、rh精煉

rh處理前要求真空槽溫度≥1300℃，真空設(shè)備必須完好，真空度能達(dá)到67pa以下方可冶煉。rh進(jìn)站鋼液溫度1610～1630℃，rh的真空度≤67pa，本實(shí)施例rh進(jìn)站鋼液溫度為1620℃，rh的真空度為60pa；循環(huán)氣體流量為100-300nm³/h，具體操作為脫碳處理時(shí)循環(huán)氣體流量為100-200nm³/h，脫碳處理的時(shí)間為10min，脫碳處理后循環(huán)氣體流量為200-300nm³/h；rh精煉的過(guò)程中，向鋼液中加入脫氧劑和合金調(diào)節(jié)鋼液成分，所述的脫氧劑為鋁粒或者硅鐵，或者兩者的混合物；本實(shí)施例采用的為鋁粒；合金為金屬合金，本實(shí)施例為錳鐵合金，所加入合金必須提前進(jìn)行烘烤處理，烘烤時(shí)間大于30min。rh精煉末期向鋼液中加入凈化劑，凈化劑的加入量為鋼液質(zhì)量的0.5-1.5％，本實(shí)施例為1％；其中控制電工鋼目標(biāo)成分為：c≤0.003％，si：0.7～1.0％，mn：0.2～0.3％，p≤0.03％，s≤0.005％，rh精煉結(jié)束即完成電工鋼冶煉。加入鋼液凈化劑后循環(huán)攪拌4～6min，本實(shí)施例為5min，rh精煉結(jié)束即完成電工鋼冶煉，其中本實(shí)施例控制電工鋼目標(biāo)成分為c：0.0025％，si：0.8％，mn：0.25％，p：0.025％，s：0.0025％。

采用的凈化劑為顆粒狀，凈化劑為球形顆粒狀，顆粒直徑為5～10mm；凈化劑包括有效組分和黏合組分，有效組分和黏合組分的質(zhì)量比為(5～10)：1，本實(shí)施例優(yōu)選8:1，有效組分包括金屬鋁、石灰粉、碳化硅粉、二氧化鈦和生物質(zhì)，有效組分的按如下質(zhì)量份金屬鋁50～70份，石灰粉20～40份，二氧化鈦5～20份，碳化硅粉5～15份，生物質(zhì)2～4份，本實(shí)施例選：金屬鋁60kg，石灰粉30kg，二氧化鈦18kg，碳化硅粉15kg，生物質(zhì)3kg。

值得注意的是：有效組分中的各組分均為粉狀，且粒度≤0.1mm，即金屬鋁、石灰粉、二氧化鈦、碳化硅粉為粉狀，且金屬鋁、石灰粉、二氧化鈦、生物質(zhì)的粒度≤0.1mm，碳化硅粉的粒度≤0.05mm。值得注意的是：本實(shí)施例的生物質(zhì)為農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中除糧食、果實(shí)以外的秸稈、樹(shù)木等木質(zhì)纖維素、農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)下腳料、農(nóng)林廢棄物及畜牧業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的禽畜糞便和廢棄物。

本實(shí)施例的金屬鋁中的al含量大于92％，本實(shí)施例為93％；本實(shí)施例的石灰為活性石灰，其是在煅燒溫度1100℃而獲得的晶粒小、孔隙率高、體積密度小的石灰，且本實(shí)施例所采用的石灰的活性度在330ml/4n-hcl。碳化硅粉由硅與碳元素以共價(jià)鍵結(jié)合的非金屬碳化物。本實(shí)施例的粘合組分包括高嶺土和磺化酚醛樹(shù)脂，粘合組分按如下質(zhì)量份組成：高嶺土60～80份，磺化酚醛樹(shù)脂20～40份；本實(shí)施例選：高嶺土70kg，磺化酚醛樹(shù)脂30kg。

凈化劑對(duì)鋼液凈化的反應(yīng)機(jī)理可能如下：精煉末期精煉渣中(feo+mno)含量大概在1～3％，當(dāng)渣中的feo、mno含量較高時(shí)，將產(chǎn)生非金屬夾雜物，不利于提高鋼液的潔凈度。在潔凈鋼冶煉過(guò)程中，為減少精煉中(feo+mno)與鋼液中合金元素氧化反應(yīng)的發(fā)生，因此有必要進(jìn)一步降低精煉渣的氧化性。在鋼液中加入凈化劑，凈化劑在鋼液中可發(fā)生以下反應(yīng)：

al+3/2(feo)＝1/2(al2o3)+3/2[fe]

al+3/2(mno)＝1/2(al2o3)+3/2[mn]

sic+3(feo)＝sio2+co↑+3[fe]

sic+3[o]＝sio2+co↑+3[fe]

3(tio2)+c＝[ti3o5]+co

精煉渣中的(feo+mno)與凈化劑反應(yīng)產(chǎn)生的fe和mn通過(guò)鋼渣界面進(jìn)入鋼液，al2o3、sio2被精煉渣吸收，從而降低精煉渣對(duì)鋼液的氧化。潔凈鋼冶煉過(guò)程中，碳化硅能與鋼液中的溶解氧和氧化物發(fā)生反應(yīng)，降低鋼液中氧含量，且反應(yīng)產(chǎn)生的co氣體降低了固態(tài)氧化物的產(chǎn)生，co氣體上浮去除對(duì)鋼液的攪拌作用進(jìn)一步促進(jìn)了夾雜物的上浮去除。而且，鋼渣中的氧化物在高溫下促進(jìn)并氧化生物質(zhì)和磺化酚醛樹(shù)脂分解生成h2、ch4、co，且生物質(zhì)反應(yīng)速度迅速，促進(jìn)了后續(xù)反應(yīng)的進(jìn)行，提高了反應(yīng)的效率；h2、ch4可對(duì)渣中的[o]反應(yīng)，從而直接降低鋼液中的[o]含量，將氧含量降低至30ppm以下，而且減少了脫氧夾雜物的產(chǎn)生，產(chǎn)生的氣體對(duì)鋼液進(jìn)行攪拌，并在鋼液中形成小的真空室，從而促進(jìn)了夾雜物的上浮，提高了鋼液的潔凈度；且粘結(jié)組分中的磺化酚醛樹(shù)脂可以在后期作為鋼液攪拌的促進(jìn)劑，提高了鋼液的凈化效果。且生物質(zhì)中可與tio2反應(yīng)，上述反應(yīng)產(chǎn)生的ti3o5是穩(wěn)定的大離子半徑的原子團(tuán)，可以吸附其他的夾雜物，易上浮被精煉渣吸附去除。此外，本發(fā)明通過(guò)采用石灰粉對(duì)夾雜物進(jìn)行變性處理，石灰粉在煉鋼溫度下比金屬鈣更穩(wěn)定，且不容易揮發(fā)、不分解，而且不會(huì)產(chǎn)生由于噴吹法引起的鋼液增氮，可以在原始鋼液氧勢(shì)很高的情況下，仍保持脫氧后總氧含量較低。

石灰粉的加入能使絕大部分固體簇狀氧化鋁夾雜變成低熔點(diǎn)富cao低熔點(diǎn)的鋁酸鈣夾雜，降低了鋼中高熔點(diǎn)的簇狀al2o3夾雜的含量，進(jìn)而將高熔點(diǎn)脆性al2o3夾雜通過(guò)改性生成低熔點(diǎn)的夾雜物，促進(jìn)夾雜物上浮，并把易聚集長(zhǎng)大mns夾雜部分或全部改性成細(xì)小cas夾雜，從而凈化鋼液，提高鋼材質(zhì)量。本發(fā)明的凈化劑金屬鋁、碳化硅粉、生物質(zhì)可以降低鋼液及渣中的氧化性，且碳化硅粉、生物質(zhì)反應(yīng)生成的氣體對(duì)鋼液進(jìn)行攪拌，促進(jìn)了鋼液中的夾雜物上浮，促進(jìn)鋼中夾雜物上浮至鋼渣界面，與此同時(shí)凈化劑對(duì)鋼液中的夾雜物進(jìn)行改性，在本發(fā)明凈化劑各組分共同作用下，降低了了鋼液中的氧化性，能夠有效促進(jìn)鋼液中夾雜物脫除和夾雜物改性，改性后的夾雜物成為多層球體，夾雜物細(xì)小、且分布均勻，高熔點(diǎn)夾雜物能夠向低熔點(diǎn)夾雜物轉(zhuǎn)變，有利于夾雜物的去除，且在氣體攪拌的作用下鋼液中殘存夾雜物尺寸較小、分布均勻，且殘存的夾雜物基本均經(jīng)過(guò)變性處理，不會(huì)對(duì)鋼鐵制品性能產(chǎn)生影響，從而提高了鋼液的質(zhì)量；鋼樣冷卻后的掃描電鏡圖片如圖2所示。

本實(shí)施例鋼樣的掃描電鏡圖片如圖2所示，相比未添加凈化劑的鋼樣的掃描電鏡圖片如圖1所示；進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，如圖1所示，夾雜物的尺寸較大，且未采用凈化劑的鋼中夾雜物數(shù)量較多，夾雜物類(lèi)型主要為高熔點(diǎn)的簇狀al2o3夾雜。如圖2所示，經(jīng)鋼液凈化劑處理后鋼中的夾雜物數(shù)量較少，夾雜物尺寸較小。試驗(yàn)研究表明采用鋼液凈化劑處理后的鋼中夾雜物含量顯著降低，鋼中夾雜物發(fā)生了變性，鋼液的凈化效果明顯。采用實(shí)施例1的凈化劑處理后的鋼液中殘存夾雜物尺寸較小、分布均勻，且殘存的夾雜物基本均經(jīng)過(guò)變性處理，不會(huì)對(duì)鋼鐵制品性能產(chǎn)生影響。

本實(shí)施例的凈化劑的制備方法，具體步驟如下：

步驟一：制備黏合組分

按質(zhì)量份稱(chēng)取高嶺土70kg和磺化酚醛樹(shù)脂30kg在干燥箱中干燥，干燥完成后在攪拌機(jī)中混合攪拌15～20min，本實(shí)施例為18min，混合均勻得到黏合組分；

步驟二：制備有效組分

按質(zhì)量份稱(chēng)取金屬鋁60kg、石灰粉30kg、二氧化鈦18kg、碳化硅粉15kg和生物質(zhì)3kg在干燥箱中干燥，干燥完成后在攪拌機(jī)中混合攪拌25～30min，本實(shí)施例為30min，混合均勻得到有效組分；

步驟三：凈化劑混合料

將黏合組分加入到有效組分的攪拌機(jī)中，且有效組分和黏合組分的質(zhì)量比為8:1，混合完成得到凈化劑混合料；

步驟四：制粒

在造球機(jī)中加入凈化劑混合料，并向凈化劑混合料中噴水，凈化劑混合料滾動(dòng)機(jī)械力的作用下，凈化劑混合料黏合、制粒得到顆粒狀的凈化劑，并用圓孔篩篩選出顆粒直徑為5～10mm的凈化劑；凈化劑的顆粒粒徑為5～10mm，提高了凈化劑顆粒與鋼液的接觸、混合效果，改善了凈化劑與鋼液的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，而后將凈化劑在密閉條件下70℃下保溫1h；而后將凈化劑顆粒在干燥箱中干燥得到凈化劑，冷卻后將凈化劑密封待用。在制粒的過(guò)程中cao對(duì)生物質(zhì)進(jìn)行改質(zhì)處理，進(jìn)而提高了凈化劑顆粒的強(qiáng)度，避免顆粒粉化，且生物質(zhì)在高溫條件在在金屬元素的促進(jìn)下生物質(zhì)的分解，碳化硅粉、生物質(zhì)和金屬鋁共同作用降低了鋼液中的氧含量，產(chǎn)生氣體加快了反應(yīng)的進(jìn)行，碳化硅粉、生物質(zhì)可進(jìn)一步產(chǎn)生氣體促進(jìn)夾雜物上浮，石灰粉、碳化硅粉、二氧化鈦改善精煉過(guò)程中夾雜上浮去除的動(dòng)力學(xué)條件，并對(duì)對(duì)夾雜物進(jìn)行改性或者吸附，從而促進(jìn)了鋼液中的夾雜物上浮，進(jìn)一步地促進(jìn)夾雜物的去除，減少鋼中非金屬夾雜物的含量，提高了鋼液的質(zhì)量。

本發(fā)明的一種電工鋼的生產(chǎn)工藝，采用上述的電工鋼的冶煉方法冶煉得到電工鋼，rh精煉時(shí)電工鋼的出站溫度為1550～1560℃；對(duì)鋼液進(jìn)行澆筑，澆注斷面為230mm×1100mm，開(kāi)澆時(shí)進(jìn)行長(zhǎng)水口吹氬保護(hù)澆鑄，吹氬壓力0.1-0.2mpa，本實(shí)施例為0.15mpa，結(jié)晶器保護(hù)渣采用低碳低硫結(jié)晶器保護(hù)渣。本發(fā)明的凈化劑對(duì)鋼液中夾雜物脫除、且不會(huì)二次污染鋼液的研究，經(jīng)過(guò)本發(fā)明脫除的鋼液中的殘存夾雜物尺寸較小、分布均勻，且殘存的夾雜物基本均經(jīng)過(guò)變性處理，不會(huì)對(duì)鋼制品性能產(chǎn)生影響，并且通過(guò)全流程控制，從而提高了生產(chǎn)電工鋼的潔凈度和質(zhì)量。

實(shí)施例2

本實(shí)施例的基本內(nèi)容同實(shí)施例1，不同之處在于：凈化劑為顆粒狀，凈化劑為球形顆粒狀，顆粒直徑為5～10mm；凈化劑包括有效組分和黏合組分，有效組分和黏合組分的質(zhì)量比為(5～10)：1，本實(shí)施例優(yōu)選5:1。

本實(shí)施例凈化劑中的有效組分還包括石墨粉、赤玉土和鎂錳合金；有效組分按照如下質(zhì)量份組成，金屬鋁50～70份，石灰粉20～40份，石墨粉0～30份，二氧化鈦5～20份，碳化硅粉5～15份，生物質(zhì)2～4份，赤玉土0～1份，鎂錳合金0-2份；本實(shí)施例為金屬鋁50kg，石灰粉20kg，石墨粉10kg，二氧化鈦5kg，碳化硅粉5kg，生物質(zhì)4kg，赤玉土1kg，鎂錳合金2kg。

將凈化劑顆粒在干燥箱中干燥得到凈化劑，冷卻后將凈化劑密封待用。鋼樣的掃描電鏡圖片如圖3所示，相比未添加凈化劑的鋼樣的掃描電鏡圖片(如圖1所示)，采用實(shí)施例2的凈化劑處理后的鋼液中殘存夾雜物尺寸較小、分布均勻，不會(huì)對(duì)鋼鐵制品性能產(chǎn)生影響。

本發(fā)明進(jìn)一步提高了脫氧效果，這可能是由于金屬鋁、石墨粉、生物質(zhì)、碳化硅、赤玉土和鎂錳合金粉共同作用促進(jìn)了鋼液中的氧的脫除，鎂錳合金粉一方面具有較好的脫氧效果，而且鎂錳合金粉進(jìn)一步的促進(jìn)了金屬鋁、生物質(zhì)和碳化硅等物質(zhì)進(jìn)行脫氧，且石墨粉、生物質(zhì)和碳化硅粉反應(yīng)生成的氣體對(duì)鋼液進(jìn)行攪拌，赤玉土和二氧化鈦共同的反應(yīng)產(chǎn)物對(duì)夾雜物進(jìn)行吸附，促進(jìn)了夾雜物的上浮，進(jìn)而提高了鋼液的質(zhì)量。

實(shí)施例3

本實(shí)施例的基本內(nèi)容同實(shí)施例1，不同之處在于：凈化劑的黏合組分還包括淀粉和高嶺土，黏合組分按照如下質(zhì)量份組成：高嶺土60～80份，磺化酚醛樹(shù)脂20～40份，淀粉0-10份，油砂0-5份。本實(shí)施例按照如下質(zhì)量組成：高嶺土80kg，磺化酚醛樹(shù)脂40kg，淀粉5kg，油砂2kg，鋼樣的檢測(cè)結(jié)果基本同實(shí)施例1。黏合組分中的淀粉和油砂在前期發(fā)揮黏合的作用，后期其會(huì)參與鋼液中的脫氧反應(yīng)，并產(chǎn)生氣體，從而促進(jìn)了夾雜物的上浮，也同時(shí)提高了脫氧效率。

實(shí)施例4

本實(shí)施例的基本內(nèi)容同實(shí)施例2，不同之處在于：凈化劑為顆粒狀，凈化劑為球形顆粒狀，顆粒直徑為5～10mm；凈化劑包括有效組分和黏合組分，有效組分和黏合組分的質(zhì)量比為(5～10)：1，本實(shí)施例優(yōu)選10:1。

本實(shí)施例凈化劑中的有效組分還包括尿素，所述的尿素為顆粒狀；本實(shí)施例為金屬鋁70kg，石灰粉40kg，石墨粉30kg，二氧化鈦20kg，碳化硅粉15kg，生物質(zhì)2kg，赤玉土1kg，鎂錳合金1kg，尿素0.2kg。

將凈化劑在精煉末期加入爐中，鋼樣的掃描電鏡圖片如圖4所示，處理后的鋼液中殘存夾雜物尺寸較小、分布均勻，且殘存的夾雜物基本均經(jīng)過(guò)變性處理，不會(huì)對(duì)鋼鐵制品性能產(chǎn)生影響。本發(fā)明進(jìn)一步提高了脫氧效果，這可能是由于金屬鋁、石墨粉、生物質(zhì)、碳化硅、赤玉土、鎂錳合金粉和尿素共同作用促進(jìn)了鋼液中的氧的脫除，鎂錳合金粉一方面具有較好的脫氧效果，而且鎂錳合金粉進(jìn)一步的促進(jìn)了金屬鋁、生物質(zhì)和碳化硅等物質(zhì)進(jìn)行脫氧，且石墨粉、生物質(zhì)和碳化硅粉反應(yīng)生成的氣體對(duì)鋼液進(jìn)行攪拌，特別是尿素在受熱時(shí)會(huì)迅速分解生成分解物，分解物中的氨類(lèi)物質(zhì)具有較強(qiáng)的還原性，提高了脫氧效果，且反應(yīng)產(chǎn)物產(chǎn)生的氣體對(duì)鋼液進(jìn)行攪拌，促進(jìn)了夾雜物的上浮。

實(shí)施例5

本實(shí)施例的基本內(nèi)容同實(shí)施例2，不同之處在于：凈化劑為顆粒狀，凈化劑為球形顆粒狀，顆粒直徑為5～10mm；凈化劑包括有效組分和黏合組分，有效組分和黏合組分的質(zhì)量比為(5～10)：1，本實(shí)施例優(yōu)選9:1。本實(shí)施例凈化劑中的有效組分還包括泥炭，本實(shí)施例為金屬鋁70kg，石灰粉40kg，石墨粉30kg，二氧化鈦20kg，碳化硅粉15kg，生物質(zhì)2kg，赤玉土1kg，鎂錳合金1kg，泥炭1kg；鋼樣的檢測(cè)結(jié)果基本同實(shí)施例2。

采用本發(fā)明的凈化劑，在煉鋼精煉過(guò)程中，凈化劑中的金屬鋁、石墨粉、生物質(zhì)、碳化硅、赤玉土、鎂錳合金粉和泥炭共同作用促進(jìn)了鋼液中的氧的脫除，鎂錳合金粉一方面具有較好的脫氧效果，而且鎂錳合金粉進(jìn)一步的促進(jìn)了金屬鋁、生物質(zhì)和碳化硅等物質(zhì)進(jìn)行脫氧，且石墨粉、生物質(zhì)和碳化硅粉反應(yīng)生成的氣體對(duì)鋼液進(jìn)行攪拌，提高了脫氧效果；此外能夠有效促進(jìn)鋼液中夾雜物脫除和夾雜物改性，改性后的夾雜物成為多層球體，細(xì)小、且分布均勻，高熔點(diǎn)夾雜物能夠向低熔點(diǎn)夾雜物轉(zhuǎn)變，有利于夾雜物的去除，且處理后的鋼液中殘存夾雜物尺寸較小、分布均勻，且殘存的夾雜物基本均經(jīng)過(guò)變性處理，不會(huì)對(duì)鋼鐵制品性能產(chǎn)生影響；另外，反應(yīng)產(chǎn)物產(chǎn)生的氣體對(duì)鋼液進(jìn)行攪拌，促進(jìn)了夾雜物的上浮。

在上文中結(jié)合具體的示例性實(shí)施例詳細(xì)描述了本發(fā)明。但是，應(yīng)當(dāng)理解，可在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍的情況下進(jìn)行各種修改和變型。詳細(xì)的描述和附圖應(yīng)僅被認(rèn)為是說(shuō)明性的，而不是限制性的，如果存在任何這樣的修改和變型，那么它們都將落入在此描述的本發(fā)明的范圍內(nèi)。此外，背景技術(shù)旨在為了說(shuō)明本技術(shù)的研發(fā)現(xiàn)狀和意義，并不旨在限制本發(fā)明或本申請(qǐng)和本發(fā)明的應(yīng)用領(lǐng)域。

更具體地，盡管在此已經(jīng)描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，但是本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例，而是包括本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)前面的詳細(xì)描述可認(rèn)識(shí)到的經(jīng)過(guò)修改、省略、(例如各個(gè)實(shí)施例之間的)組合、適應(yīng)性改變和/或替換的任何和全部實(shí)施例。權(quán)利要求中的限定可根據(jù)權(quán)利要求中使用的語(yǔ)言而進(jìn)行廣泛的解釋?zhuān)也幌抻谠谇笆鲈敿?xì)描述中或在實(shí)施該申請(qǐng)期間描述的示例，這些示例應(yīng)被認(rèn)為是非排他性的。例如，在本發(fā)明中，術(shù)語(yǔ)“優(yōu)選地”不是排他性的，這里它的意思是“優(yōu)選地，但是并不限于”。在任何方法或過(guò)程權(quán)利要求中列舉的任何步驟可以以任何順序執(zhí)行并且不限于權(quán)利要求中提出的順序。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)僅由所附權(quán)利要求及其合法等同物來(lái)確定，而不是由上文給出的說(shuō)明和示例來(lái)確定。