[发明专利]一种节能型变压器铁芯用高Si纯铁及其生产方法

说明书

本发明提供了一种节能型变压器铁芯用高Si纯铁及其生产方法，所述高Si纯铁的化学成分及质量百分含量如下：C≤0.006%，Si：1.80～2.20%，Mn≤0.060%，P≤0.010%，S：0.006%，Alt≤0.004%，Ti≤0.003%，O≤0.006%，N≤0.005%，Ni≤0.020%，Cr≤0.030%，Cu≤0.020%，其余为Fe与不可避免的杂质，生产方法包括铁水预处理、转炉冶炼、LF炉精炼、RH炉脱碳合金化、连铸工序。本发明的生产方法避免了用户后期熔炼加入金属硅，减少了更多的杂质元素进入钢中，提高了节能型变压器铁芯的电磁性能，满足了用户对成本降低、质量提升的需求。

技术领域

本发明属于钢铁冶炼技术领域，具体涉及一种节能型变压器铁芯用高Si纯铁及其生产方法。

背景技术

节能型变压器属于替代硅钢变压器用途的节能型产品，铁芯作为变压器的主要组成部分之一，其性能的好坏将直接影响到变压器能否经济可靠地运行。磁感应强度高、铁损低是其重要的特性，磁感应强度代表材料的磁化能力，铁芯的磁感应强度越高，激磁电流（即空载电流）越低，铜损和铁损都降低，可节省电能。同时高磁感铁芯的磁致伸缩低，可以大大降低变压器的噪音，减少环境污染。

一般变压器的铁芯生产中需要以纯铁为原料。为保证变压器的性能、提高电力转换效率，下游厂家对原料纯铁成分提出较高的要求，S、P元素要少，氧元素低，夹杂物要少等等。而加入硅可提高铁的电阻率和最大磁导率，降低矫顽力、铁芯损耗（铁损）和磁时效，因此后续冶炼过程中，需要在原料纯铁中继续加入大量的Si元素，但会给高Si的铁芯带来杂质元素升高的问题。

因此亟需国内钢厂开发新型材料满足其需要，我们根据用户的需要，对后续用户的熔炼工艺进行了分析，并从成分、夹杂物控制、工艺工序配合等方面对钢种生产进行了设计优化。纯铁钢种工艺一般采用转炉-RH炉-连铸的工艺，邢钢依据现有设备合理的组织工艺路线，采用了转炉-LF炉-RH炉-连铸大方坯的工艺路线，开发的高Si原料纯铁大方坯，避免用户后续加入太多的Si元素而导致电磁性能下降，满足了下游企业的使用要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种节能型变压器铁芯用高Si纯铁及其生产方法，该方法生产超低碳高Si纯铁，满足用户对降低节能型变压器铁芯熔炼杂质含量的需求。

为解决上述技术问题，本发明提供一种节能型变压器铁芯用高Si纯铁，所述高Si纯铁的化学成分及质量百分含量如下：C≤0.006%，Si：1.80～2.20%，Mn≤0.060%，P≤0.010%，S：0.006%，Alt≤0.004%，Ti≤0.003%，O≤0.006%，N≤0.005%，Ni≤0.020%，Cr≤0.030%，Cu≤0.020%，其余为Fe与不可避免的杂质。

本发明还提供一种上述节能型变压器铁芯用高Si纯铁的生产方法，所述生产方法包括铁水预处理、转炉冶炼、LF炉精炼、RH炉脱碳合金化、连铸工序；所述连铸工序，连铸大方坯化学成分及重量百分含量为：C≤0.006%，Si：1.80～2.20%，Mn≤0.060%，P≤0.010%，S：0.006%，Alt≤0.004%，Ti≤0.003%，O≤0.006%，N≤0.005%，Ni≤0.020%，Cr≤0.030%，Cu≤0.020%，其余为Fe与不可避免的杂质。

本发明所述铁水预处理工序，预处理脱硫，控制钢水中S≤0.006%。

本发明所述转炉冶炼工序，转炉冶炼前期采用倒渣工艺，倒掉含高P、Mn的氧化渣；后期采用高拉补吹工艺，控制钢水C≤0.06%、钢水温度≤1620℃。

本发明所述转炉冶炼工序，出钢采用滑板挡渣，控制下渣量，出钢氧含量控制在≤800ppm，采用铝块进行预脱氧，铝块加入量为0.5-1.0kg/吨钢。

本发明所述LF炉精炼工序，控制进站后钢水氧含量≤500ppm，升温至1640～1660℃，钢包底部采用氩气强搅拌。