CN108004374A - 一种实现帘线钢中氧化物夹杂低杨氏模量化的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种实现帘线钢中氧化物夹杂低杨氏模量化的方法，所述方法包括转炉炼钢、LF精炼、软吹和连续浇铸工序；所述转炉炼钢工序，待出钢完成后向钢中加入精炼预熔渣6～8kg/t钢，预熔渣的成分为：CaO：40～45 wt.%，SiO2：40～45 wt.%，Al2O3：5～10 wt.%，MgO：5～10 wt.%，CaO/SiO2控制在≤1.0。本发明通过设计特殊的冶炼操作，使钢中氧化物夹杂具有较低的杨氏模量，此类夹杂能更好地适应帘线钢盘条后续的拉拔工艺特点，拉拔过程钢中巨大的压应力和压缩比可将此类夹杂破碎、分离，进而实现氧化物夹杂的细小化控制。本发明解决了帘线钢中大尺寸不变形夹杂引起的断丝问题，可显著提高帘线钢盘条的拉拔和合股性能。

Description

一种实现帘线钢中氧化物夹杂低杨氏模量化的方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种实现帘线钢中氧化物夹杂低杨氏模量化的方法。
背景技术
帘线钢又称钢帘线，是由数根φ0.15～0.38mm的细钢丝合股而成的钢丝绳，主要用于制作轮胎子午线。随着我国汽车行业的高速发展，国内帘线钢市场需求旺盛。拉拔和合股过程的断丝是帘线钢生产过程的最大技术难题，频繁的断丝严重影响了钢丝企业的生产效率，甚至直接导致帘线钢盘条报废。研究表明，钢中大尺寸、不变形的硬质Al2O3夹杂物是引起帘线钢断丝的重要原因。
减小钢中夹杂物的尺寸，使夹杂物细小、弥散地分布是降低帘线钢断丝率最有效的途径。Gatellier C（Inclusion control in low-aluminum steel, La Revue deMetallurgie-CIT. 1992, 89（4）: 361-369.）和Bernard G（Oxide inclusionplasticity, La Revue de Metallurgie-CIT. 1981, 78（5）: 421-433.）的研究表明，氧化物的热塑性与其熔点之间存在重要关系，即熔点越低，热轧过程氧化物越容易发生塑性变形。相反，氧化物的熔点越高，热轧时越难发生塑性变形。因此，低熔点的氧化物夹杂在热轧过程中更容易实现其形态控制。目前已经公开的有关帘线钢中氧化物夹杂控制的技术专利和学术论文均是建立在上述“夹杂物低熔点化”的理论之上，即通过特殊冶炼工艺将钢中夹杂物控制在MnO-SiO2-Al2O3系低熔点区，如图1中A区所示，然后利用低熔点夹杂物在热轧过程良好的热塑性，使其发生塑性变形，进而实现夹杂物的形态控制。目前已公开的有关帘线钢中氧化物夹杂控制的典型专利如下。
专利CN 102329919 A涉及一种控制钢中非金属夹杂物形态的方法，可应用于帘线钢和钢绞线钢等高品质钢中的非金属夹杂物控制。控制措施包括在LF精炼过程中分批次（至少2次）加入低碱度精炼渣和含硅脱氧剂，且每次先加低碱度精炼渣再加入含硅脱氧剂，其中，低碱度精炼渣的成分组成为：CaO：43～60 wt.%，SiO2：35～50 wt.%，CaF2：10～20wt.%，Al2O3：0～3.0 wt.%，含硅脱氧剂为SiC或者SiFe中的至少一种。LF精炼结束后进行软搅拌，吹氩速度为50～100NL/min，软搅拌时间≥30min，浇铸过程中包覆盖剂使用碱度为0.9～1.6的低碱度渣。通过以上措施，可以获得低熔点的塑性夹杂。
专利CN 101956045 A涉及一种精炼渣和精炼方法，精炼渣的成分组成为：CaO：40～55 wt.%，SiO2：30～45 wt.%，CaF2：10～25 wt.%，精炼过程中向钢液中分两次加入精炼渣。其目的亦是通过精炼使帘线钢中夹杂物控制在如图1所示的低熔点塑性区域。
专利CN 102534119 A涉及帘线钢夹杂物塑性化的控制方法，进站精炼时，顶渣二元碱度CaO/SiO2控制在1.5～2.5范围，LF精炼过程加入低碱度精炼渣，使精炼渣二元碱度控制在0.8～1.3，并向钢液中加入Mg脱氧。脱氧产物MgO可以将CaO-SiO2-Al2O3三元系夹杂转变为熔点更低的MgO-CaO-SiO2-Al2O3四元系夹杂，夹杂物塑性更好。
专利CN 106906330 A涉及一种帘线钢LX72A 非金属夹杂物控制的方法，其特征在于转炉采用高拉碳工艺，转炉终点碳含量0.45～0.55 wt.％，终点磷含量0.010～0.016wt.%，转炉终点温度1620～1640℃。并且优化了LF精炼造“白渣”工艺和“软吹氩”工艺，LF精炼早期进行“白渣”操作，保持渣中FeO降低到1.0 wt.%以下，形成强还原气氛，在“白渣”形成后，对炉渣进行改质，通过加入石英砂，来提高渣中SiO2含量，降低炉渣碱度，使其碱度控制在0.8～1.2，软吹氩的流量控制在80～110L/min，吹氩10～15min，上述操作可使得最终夹杂物处在钙斜长石和假硅灰石相邻周边低熔点区域。
可以看出，目前已公开的有关帘线钢夹杂物控制的专利均是围绕如何实现夹杂物的低熔点化而展开的，涉及转炉冶炼、脱氧方式、精炼渣的成分、吹氩强度和时间以及保护浇铸等环节。
基于“夹杂物低熔点化”的控制方法虽然能够将钢中大部分夹杂物控制为塑性夹杂，但存在两点不足：1）夹杂物的目标成分区域很小，如图1中A区所示，实际生产过程操作难度大，不易使夹杂物完全处于低熔点区；2）为了使夹杂物具有较低的熔点，需将钢中[Al]控制为0.0004 wt.%，研究表明，此[Al]含量条件下，钢液浇铸过程中仍会析出Al2O3硬质夹杂，此类夹杂严重影响帘线钢盘条的拉拔和合股性能。
事实上，帘线钢的生产既包括热轧过程又包括后续的冷拉拔过程。热轧过程是将铸坯经过多道次轧制最终轧制成φ5.5mm的盘条，而冷拉拔过程是将φ5.5mm的盘条经过大拉、中拉及湿拉等工序制成不同规格的极细钢丝。冷拉拔过程极其严苛，垂直于拉拔方向的压应力高达2000MPa以上，线材的长度增加1000多倍。拉拔过程的压应力足以使某些氧化物夹杂发生破碎，而线材长度的增加可以使破碎的夹杂物颗粒沿拉拔方向分散开，从而实现夹杂物的细小化和分散化。如前所述，氧化物夹杂能否在热轧过程发生塑性变形与其自身熔点有关，而氧化物夹杂在压应力的条件下能否被破碎主要与氧化物的杨氏模量有关，杨氏模量越低，夹杂物越容易发生破碎。
因此，为了更好地适应帘线钢后续的拉拔过程，可将帘线钢中夹杂物的控制思路转向“夹杂物的低杨氏模量化”，即将夹杂物控制在低杨氏模量区域，如图1中B区。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种实现帘线钢中氧化物夹杂低杨氏模量化的方法；本发明通过特殊的冶炼方式将帘线钢中氧化物夹杂控制为低杨氏模量夹杂，此种工艺获得的夹杂物能更好地适应帘线钢后续的拉拔工艺，在拉拔过程极易破碎、分离，从而实现夹杂物的细小、弥散控制。此外，此种工艺可以有效避免浇铸过程硬质不变形Al2O3夹杂的析出，大大降低帘线钢的断丝率。
为达到上述目标，本发明采取的技术方案是：一种实现帘线钢中氧化物夹杂低杨氏模量化的方法，所述方法包括转炉炼钢、LF精炼、软吹和连续浇铸工序；所述转炉炼钢工序，待出钢完成后向钢中加入精炼预熔渣6～8kg/t钢，预熔渣的成分为：CaO：40～45 wt.%，SiO2：40～45 wt.%，Al2O3：5～10 wt.%，MgO：5～10 wt.%，CaO/SiO2控制在≤1.0。
本发明所述转炉炼钢工序，转炉出钢温度控制在1650～1680℃，终点钢水：C：0.14～0.72 wt.%，P≤0.0100 wt.%，S≤0.0100 wt.%。
本发明所述转炉炼钢工序，出钢一半时向钢中加入中碳锰铁0.50～0.70kg/t钢、微铝硅铁4.0～6.0kg/t钢进行预脱氧。
本发明所述转炉炼钢工序，出钢过程控制在5～12min，严禁在出钢过程中向钢液加入精炼预熔渣。
本发明所述LF精炼工序，加入低碳锰铁、微铝硅铁以及碳线调整钢液成分，软吹开始前10min内完成成分调整。
本发明所述LF精炼工序，整个LF精炼过程全程吹氩，底吹氩气流量控制在10～20Nm3/h，加入氧化硅调整精炼渣成分，将CaO/SiO2调整至0.70～0.90，渣中Al2O3：2～10wt.%，MgO：8～15 wt.%。
本发明所述LF精炼工序，帘线钢精炼目标成分为：C：0.81～0.83 wt.%，Si：0.18～0.24 wt.%，Mn：0.48～0.53 wt.%，P≤0.015 wt.%，S≤0.010 wt.%。
本发明所述软吹工序，软吹前调整底吹气量，底吹氩气流量控制以保证液面轻微波动为标准，加入碳化稻壳1.0-1.5kg/t钢，软吹时间控制在20～30min。
本发明所述软吹工序，钢包离站时钢水温度控制在1518～1528℃。
本发明所述连续浇铸工序，软吹后的钢水运至浇铸平台，连浇炉中包目标温度为1483～1493℃，采用中包覆盖剂保温，中包覆盖剂的组成为低碱度渣和碳化稻壳，其中低碱度渣的成分为CaO：40～45 wt.%，SiO2：40～45 wt.%，Al2O3：5～10 wt.%，MgO：5～10 wt.%，FeO+MnO≤2.5 wt.%；保护渣采用高碳钢专用保护渣。
本发明通过设计特殊成分的精炼预熔渣，利用精炼过程渣-钢-夹杂物之间的作用，将低杨氏模量区作为夹杂物的控制目标，低杨氏模量成分区域面积远大于低熔点成分区域面积，如图1所示，实际生产过程中夹杂物目标成分更容易实现控制，使夹杂物具有较低的杨氏模量，能更好地适应帘线钢盘条后续的拉拔工艺特点，盘条拉拔过程钢中巨大的压应力和压缩比可将夹杂物破碎、分离，进而实现夹杂物的细小化控制。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明将低杨氏模量区作为夹杂物的控制目标，低杨氏模量成分区域面积远大于低熔点成分区域面积，因此实际生产过程中本发明所提出的夹杂物目标成分更容易实现控制。2、本发明低杨氏模量夹杂物在冷拉拔过程易破碎，更易实现最终夹杂物的细小、弥散控制，大幅减少由夹杂物引起的盘条拉拔断丝。3、本发明可以有效避免连铸过程硬质不变形Al2O3夹杂的析出，进一步减少硬质不变形Al2O3夹杂引起的盘条拉拔断丝。4、本发明能更好地适应帘线钢盘条后续的拉拔工艺特点，盘条拉拔过程钢中巨大的压应力和压缩比可将夹杂物破碎、分离，进而实现夹杂物的细小化控制。5、本发明解决了帘线钢中大尺寸不变形夹杂引起的断丝问题，显著提高帘线钢盘条的拉拔和合股性能。6、相对于目前已经公开的专利技术，本发明使用的精炼渣不含CaF2，精炼过程更环保。
附图说明
图1为MnO-SiO2-Al2O3系夹杂物控制区域，A为低熔点区域，B为低杨氏模量区域；
图2为实施例1所得钢中夹杂物成分分布，（a）铸坯中夹杂物成分分布，（b）盘条中夹杂物成分分布；
图3为实施例2所得钢中夹杂物成分分布，（a）铸坯中夹杂物成分分布，（b）盘条中夹杂物成分分布；
图4为对比例1所得钢中夹杂物成分分布，（a）铸坯中夹杂物成分分布，（b）盘条中夹杂物成分分布；
图5为实施例1不同拉拔阶段钢中夹杂物形态，（a）盘条，（b）和（c）φ2.0mm中间样，（d）-（f）φ1.0mm中间样；
图6为对比例1所得钢丝断口处夹杂物形貌和成分。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1
一种实现帘线钢中氧化物夹杂低杨氏模量化的方法包括转炉炼钢、LF精炼、软吹和连续浇铸工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉炼钢工序：转炉出钢温度控制在1655℃，终点钢水：C：0.50 wt.%，P：0.0080wt.%，S：0.0090 wt.%；出钢一半时向钢中加入中碳锰铁0.65kg/t钢、微铝硅铁5.5kg/t钢进行预脱氧；待出钢完成后向钢中加入精炼预熔渣，预熔渣的加入量为7.5kg/t钢，预熔渣的成分为：CaO：43 wt.%，SiO2：45 wt.%，Al2O3：6 wt.%，MgO：6 wt.%；整个出钢过程控制在10min；
（2）LF精炼工序：钢包运至LF精炼工位进行精炼，加入氧化硅调整精炼渣成分，将CaO/SiO2调整至0.85，渣中Al2O3：9 wt.%，MgO：10 wt.%；加入低碳锰铁、微铝硅铁以及碳线调整钢液成分，整个LF精炼过程全程吹氩，底吹氩气流量控制在18Nm3/h，成分调整在软吹开始前9min内完成；帘线钢精炼目标成分为：C：0.81～0.83 wt.%，Si：0.18～0.24 wt.%，Mn：0.48～0.53 wt.%，P≤0.015 wt.%，S≤0.010 wt.%；
（3）软吹工序：软吹前调整底吹气量，底吹氩气流量控制以保证液面轻微波动为标准，每炉加入碳化稻壳1.5kg/t钢，软吹时间为27min；钢包离站时钢水温度控制在1525℃；
（4）连续浇铸工序：精炼后的钢水运至浇铸平台，连浇炉中包目标温度为1491℃，采用中包覆盖剂保温，中包覆盖剂的组成为低碱度渣和碳化稻壳，其中低碱度渣的成分为CaO：43 wt.%，SiO2：42 wt.%，Al2O3：5 wt.%，MgO：8 wt.%，FeO+MnO：2.0 wt.%，保护渣采用高碳钢专用保护渣。
实施例2
一种实现帘线钢中氧化物夹杂低杨氏模量化的方法包括转炉炼钢、LF精炼、软吹和连续浇铸工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉出钢温度控制在1675℃，终点钢水：C：0.38 wt.%，P：0.0090 wt.%，S：0.0080wt.%；出钢一半时向钢中加入中碳锰铁和微铝硅铁进行预脱氧，加入比例为中碳锰铁0.55kg/吨钢，微铝硅铁4.5kg/t钢；待出钢完成后向钢中加入精炼预熔渣，预熔渣的加入量为6.5kg/t钢，预熔渣的成分为：CaO：41 wt.%，SiO2：43 wt.%，Al2O3：7 wt.%，MgO：9 wt.%，整个出钢过程控制在8min；
（2）钢包运至LF工位进行精炼，加入氧化硅调整精炼渣成分，将CaO/SiO2调整至0.75，渣中Al2O3：2 wt.%，MgO：13 wt.%，加入低碳锰铁、微铝硅铁以及碳线调整钢液成分，整个LF精炼过程全程吹氩，底吹氩气流量控制在14Nm3/h，成分调整要在软吹开始前6min内完成；帘线钢精炼目标成分为：C：0.81～0.83 wt.%，Si：0.18～0.24 wt.%，Mn：0.48～0.53 wt.%，P≤0.015 wt.%，S≤0.010 wt.%；
（3）软吹前调整底吹气量，底吹氩气流量控制以保证液面轻微波动为标准，每炉加入碳化稻壳1.2kg/t钢，软吹时间为23min；钢包离站时钢水温度控制在1520℃；
（4）精炼后的钢水运至浇铸平台，连浇炉中包目标温度为1486℃，采用中包覆盖剂保温，中包覆盖剂的组成为低碱度渣和碳化稻壳，其中低碱度渣的成分为CaO：44 wt.%，SiO2：42 wt.%，Al2O3：4 wt.%，MgO：7 wt.%，FeO+MnO：2.2 wt.%，保护渣采用高碳钢专用保护渣。
实施例3
一种实现帘线钢中氧化物夹杂低杨氏模量化的方法包括转炉炼钢、LF精炼、软吹和连续浇铸工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉出钢温度控制在1650℃，终点钢水：C：0.14 wt.%，P：0.0080 wt.%，S：0.0080wt.%；出钢一半时向钢中加入中碳锰铁和微铝硅铁进行预脱氧，加入比例为中碳锰铁0.70kg/t钢，微铝硅铁6.0kg/t钢；待出钢完成后向钢中加入精炼预熔渣，预熔渣的加入量为6.0kg/t钢，预熔渣的成分为：CaO：40 wt.%，SiO2：40 wt.%，Al2O3：5 wt.%，MgO：10 wt.%，整个出钢过程控制在12min；
（2）钢包运至LF工位进行精炼，加入氧化硅调整精炼渣成分，将CaO/SiO2调整至0.70，渣中Al2O3：5 wt.%，MgO：15 wt.%，加入低碳锰铁、微铝硅铁以及碳线调整钢液成分，整个LF精炼过程全程吹氩，底吹氩气流量控制在10Nm3/h，成分调整要在软吹开始前10min内完成；帘线钢精炼目标成分为：C：0.81～0.83 wt.%，Si：0.18～0.24 wt.%，Mn：0.48～0.53 wt.%，P≤0.015 wt.%，S≤0.010 wt.%；
（3）软吹前调整底吹气量，底吹氩气流量控制以保证液面轻微波动为标准，每炉加入碳化稻壳1.0kg/t钢，软吹时间为20min；钢包离站时钢水温度控制在1518℃；
（4）精炼后的钢水运至浇铸平台，连浇炉中包目标温度为1493℃，采用中包覆盖剂保温，中包覆盖剂的组成为低碱度渣和碳化稻壳，其中低碱度渣的成分为CaO：40 wt.%，SiO2：45 wt.%，Al2O3：5 wt.%，MgO：10 wt.%，FeO+MnO：2.5 wt.%，保护渣采用高碳钢专用保护渣。
实施例4
一种实现帘线钢中氧化物夹杂低杨氏模量化的方法包括转炉炼钢、LF精炼、软吹和连续浇铸工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉出钢温度控制在1680℃，终点钢水：C：0.72 wt.%，P：0.0100 wt.%，S：0.0100wt.%；出钢一半时向钢中加入中碳锰铁和微铝硅铁进行预脱氧，加入比例为中碳锰铁0.50kg/吨钢，微铝硅铁4.0kg/吨钢；待出钢完成后向钢中加入精炼预熔渣，预熔渣的加入量为8.0kg/吨钢，预熔渣的成分为：CaO：45 wt.%，SiO2：45 wt.%，Al2O3：10 wt.%，MgO：5wt.%，整个出钢过程控制在5min；
（2）钢包运至LF工位进行精炼，加入氧化硅调整精炼渣成分，将CaO/SiO2调整至0.90，渣中Al2O3：10 wt.%，MgO：8 wt.%，加入低碳锰铁、微铝硅铁以及碳线调整钢液成分，整个LF精炼过程全程吹氩，底吹氩气流量控制在20Nm3/h，成分调整要在软吹开始前8min内完成。帘线钢精炼目标成分为：C：0.81～0.83 wt.%，Si：0.18～0.24 wt.%，Mn：0.48～0.53 wt.%，P≤0.015 wt.%，S≤0.010 wt.%；
（3）软吹前调整底吹气量，底吹氩气流量控制以保证液面轻微波动为标准，每炉加入碳化稻壳1.3kg/t钢，软吹时间为30min；钢包离站时钢水温度控制在1528℃；
（4）精炼后的钢水运至浇铸平台，连浇炉中包目标温度为1483℃，采用中包覆盖剂保温，中包覆盖剂的组成为低碱度渣和碳化稻壳，其中低碱度渣的成分为CaO：45 wt.%，SiO2：40 wt.%，Al2O3：10 wt.%，MgO：5 wt.%，FeO+MnO：1 wt.%，保护渣采用高碳钢专用保护渣。
对比例1
本对比例提供的帘线钢常规生产方法包括转炉出钢、LF精炼、连续浇铸工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉出钢2/5时向钢包内加入2.5kg/t钢的低铝硅铁、低铝锰铁进行脱氧，同时加入精炼合成渣，合成渣的加入量为11kg/t钢，合成渣的成分为：CaO：37 wt.%，SiO2：42 wt.%，Al2O3：4 wt.%，MgO：9 wt.%，CaF2：7 wt.%，（FeO+MnO）：1 wt.%；
（2）LF精炼过程加入合金调整钢液成分，软吹时间为45min，精炼后的钢水运至浇铸平台，浇铸温度为1480℃，精炼时钢包内、浇铸时中间包内氧气浓度均控制低于0.5%；钢包精炼时需通入氩气保证炉内气氛压力大于1个大气压，中间包在开浇前通入Ar气21min，并在浇铸全程中持续通入Ar气进行密封操作，包内气氛压力大于1个大气压。
对比例2
本对比例提供的帘线钢常规生产方法包括转炉出钢、LF精炼、连续浇铸工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉出钢2/5时向钢包内加入3.0kg/t钢的低铝硅铁、低铝锰铁进行脱氧，同时加入精炼合成渣，合成渣的加入量为9.8kg/t钢，合成渣的成分为：CaO：31 wt.%，SiO2：35 wt.%，Al2O3：2 wt.%，MgO：15 wt.%，CaF2：15 wt.%，（FeO+MnO）：2 wt.%；
（2）LF精炼过程加入合金调整钢液成分，软吹时间为53min，精炼后的钢水运至浇铸平台，浇铸温度为1485℃，精炼时钢包内、浇铸时中间包内氧气浓度均控制低于0.5 wt.%；钢包精炼时需通入氩气保证炉内气氛压力大于1个大气压，中间包在开浇前须通入Ar气25min，并在浇铸全程中持续通入Ar气进行密封操作，包内气氛压力大于1个大气压。
试验例1
将实施例1、实施例2和对比例1所述工艺生产的铸坯热轧成规格为φ5.5mm的盘条，取实施例1、实施例2和对比例1的铸坯和φ5.5mm盘条样品，使用扫描电镜分析钢中夹杂物的成分和形态特征。
图2（a）和（b）分别为实施例1所得铸坯和φ5.5mm盘条中夹杂物的成分分布，由图2（a）可以看出，铸坯中的夹杂物均控制在SiO2的初晶区，即低杨氏模量区。由于热轧过程的相分离作用，盘条中的夹杂以高SiO2夹杂为主，仍然为低杨氏模量夹杂，如图2（b）所示。
图3（a）和（b）分别为实施例2所得铸坯和φ5.5mm盘条中夹杂物的成分分布，可以看出实施例2中不管是铸坯还是盘条中的夹杂物均控制在低杨氏模量区。
图4（a）和（b）分别为对比例1所得铸坯和盘条中夹杂物的成分分布，分析结果表明，对比例1的冶炼条件下铸坯和盘条中的夹杂物成分均处于MnO-SiO2-Al2O3系的低熔点区，即钢中夹杂为低熔点夹杂。
试验例2
将实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、对比例1和对比例2所述工艺生产的铸坯热轧成规格为φ5.5mm的热轧盘条，热轧盘条经多道次拉拔成钢丝，中间样直径有φ2.0mm、φ1.0mm，最终拉拔钢丝成品直径为φ0.12mm。
统计实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、对比例1和对比例2的拉拔断丝情况，如表1所示。实施例1、实施例2、实施例3、实施例4的拉丝长度分别为8415km、11620km、10300km和10604km，对应由夹杂物引起的断丝次数分别是2次、0次、0次和0次，吨钢断丝率分别为2.7次/吨、0次/吨、0次/吨和0次/吨。对比例1和对比例2的拉丝长度分别为4175km和1441km，对应夹杂物引起的断丝次数为7次和5次，吨钢断丝率为19次/吨和39.4次/吨。四个实施例的断丝率远低于两个对比例。
表1 拉拔断丝情况统计
试验例3
将实施例1和对比例1所述工艺生产的铸坯热轧成规格为φ5.5mm的热轧盘条，热轧盘条经多道次拉拔成钢丝，中间样直径有φ2.0mm、φ1.0mm，最终拉拔钢丝成品直径为φ0.12mm。
观察实施例1的φ5.5mm盘条、φ2.0mm中间样和φ1.0mm中间样拉拔过程中夹杂物的形态。图5（a）为φ5.5mm盘条中夹杂物的典型形貌，夹杂物呈球形，基本没有变形。图5（b）和（c）为φ2.0mm中间样拉拔过程中夹杂物的形态，其中图5（b）夹杂物破碎成两部分，图5（c）破碎成三部分，该结果说明夹杂物在大拉过程已经发生部分破碎。图5（d）-（f）为φ1.0mm中间样拉拔过程中夹杂物的形态，可以看出随着拉拔的进行，夹杂物破碎得更细小，并且破碎后的颗粒与颗粒之间的距离变得更大，该结果表明随着进一步的拉拔，夹杂物沿拉拔方向破碎的更加细小，并且破碎后的细小颗粒之间实现了分离。
观察对比例1所得盘条拉拔断口处夹杂物的形貌。如图6所示，能谱结果分析表明，断口处夹杂物的成分为Al2O3，该结果说明，即便采取措施将钢中大部分夹杂物控制为低熔点夹杂，仍然不能完全避免Al2O3夹杂的存在。
通过以上试验例1-3说明，与传统“夹杂物低熔点化”的工艺相比，本发明所提出的“夹杂物低杨氏模量化”的工艺一方面可以实现夹杂物在拉拔过程的破碎和分离，另一方面可以有效避免钢中析出硬质不变形Al2O3夹杂，大大降低由Al2O3引起的断丝。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种实现帘线钢中氧化物夹杂低杨氏模量化的方法，其特征在于，所述方法包括转炉炼钢、LF精炼、软吹和连续浇铸工序；所述转炉炼钢工序，待出钢完成后向钢中加入精炼预熔渣6～8kg/t钢，预熔渣的成分为：CaO：40～45 wt.%，SiO2：40～45 wt.%，Al2O3：5～10wt.%，MgO：5～10 wt.%，CaO/SiO2控制在≤1.0。
2.根据权利要求1所述的一种实现帘线钢中氧化物夹杂低杨氏模量化的方法，其特征在于，所述转炉炼钢工序，转炉出钢温度控制在1650～1680℃，终点钢水：C：0.14～0.72wt.%，P≤0.0100 wt.%，S≤0.0100 wt.%。
3.根据权利要求1所述的一种实现帘线钢中氧化物夹杂低杨氏模量化的方法，其特征在于，所述转炉炼钢工序，出钢一半时向钢中加入中碳锰铁0.50～0.70kg/t钢、微铝硅铁4.0～6.0kg/t钢进行预脱氧。
4.根据权利要求1所述的一种实现帘线钢中氧化物夹杂低杨氏模量化的方法，其特征在于，所述转炉炼钢工序，出钢过程控制在5～12min，严禁在出钢过程中向钢液加入精炼预熔渣。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种实现帘线钢中氧化物夹杂低杨氏模量化的方法，其特征在于，所述LF精炼工序，加入低碳锰铁、微铝硅铁以及碳线调整钢液成分，软吹开始前10min内完成成分调整。
6.根据权利要求1-4任意一项所述的一种实现帘线钢中氧化物夹杂低杨氏模量化的方法，其特征在于，所述LF精炼工序，整个LF精炼过程全程吹氩，底吹氩气流量控制在10～20Nm3/h，加入氧化硅调整精炼渣成分，将CaO/SiO2调整至0.70～0.90，渣中Al2O3：2～10wt.%，MgO：8～15 wt.%。
7.根据权利要求1-4任意一项所述的一种实现帘线钢中氧化物夹杂低杨氏模量化的方法，其特征在于，所述LF精炼工序，帘线钢精炼目标成分为：C：0.81～0.83 wt.%，Si：0.18～0.24 wt.%，Mn：0.48～0.53 wt.%，P≤0.015 wt.%，S≤0.010 wt.%。
8.根据权利要求1-4任意一项所述的一种实现帘线钢中氧化物夹杂低杨氏模量化的方法，其特征在于，所述软吹工序，软吹前调整底吹气量，底吹氩气流量控制以保证液面轻微波动为标准，加入碳化稻壳1.0-1.5kg/t钢，软吹时间控制在20～30min。
9.根据权利要求1-4任意一项所述的一种实现帘线钢中氧化物夹杂低杨氏模量化的方法，其特征在于，所述软吹工序，钢包离站时钢水温度控制在1518～1528℃。
10.根据权利要求1-4任意一项所述的一种实现帘线钢中氧化物夹杂低杨氏模量化的方法，其特征在于，所述连续浇铸工序，软吹后的钢水运至浇铸平台，连浇炉中包目标温度为1483～1493℃，采用中包覆盖剂保温，中包覆盖剂的组成为低碱度渣和碳化稻壳，其中低碱度渣的成分为CaO：40～45 wt.%，SiO2：40～45 wt.%，Al2O3：5～10 wt.%，MgO：5～10wt.%，FeO+MnO≤2.5 wt.%；保护渣采用高碳钢专用保护渣。
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