CN109825763B - 一种高导电性阴极扁钢用工业纯铁及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高导电性阴极扁钢用工业纯铁及其生产方法，所述工业纯铁化学成分组成及其质量百分含量为：C≤0.0050%、Si≤0.015%、Mn≤0.10%、P≤0.015%、S≤0.010%、Al≤0.0015%、B：0.0020～0.0040%，余量为Fe和不可避免的杂质；所述生产方法包括铁水脱硫处理、转炉冶炼、LF炉精炼、RH真空精炼、连铸、铸坯加热、开坯轧制工序。本发明方法生产的高导电性阴极扁钢用工业纯铁成品具有良好的表面质量，20℃电阻率≤1.05×10^‑7Ω•m，能够使下游客户在生产高导电性阴极扁钢的过程中避免出现表面开裂，大幅提高生产效率和成品质量。

Description

一种高导电性阴极扁钢用工业纯铁及其生产方法

技术领域

发明属于钢铁冶炼和钢坯轧制技术领域，具体涉及一种高导电性阴极扁钢用工业纯铁及其生产方法。

背景技术

阴极扁钢（又称电极扁钢）常用作电解槽阴极材料，其要求具有较高的导电性能和优良的表面质量。较高的导电性能可以降低电解提纯的成本。

阴极扁钢母材通常用碳素结构钢或低碳低硅铝镇静钢，其缺点是电阻率较高。部分客户尝试使用工业纯铁作为阴极扁钢母材，此类工业纯铁分为两类，一类是铝镇静钢，由于铝本身以及其对晶粒细化的作用，使其导电性能提高的并不明显；另一类是非镇静钢或半镇静钢，但是由于其钢中含有较高的氧含量容易引起表面开裂。目前对于阴极扁钢用母材尚无国家标准或行业标准。

申请号CN201520423591.3公开了“电解铝用阴极扁钢”，申请号CN201410780627.3公开了“电解铝槽用阴极扁钢的轧制工艺”，申请号CN201310589035.9公开了“一种阴极扁钢吊装用吊具”，申请号“CN201320644561.6”公开了“电极扁钢矫直机”，以上四个专利公开的是阴极扁钢及相关设备的生产领域。

申请号CN200410039185.3公开了“铝铁硼合金及其生产方法”，其含B：8～23%、Al：3～22%、Fe：56～88%的合金，其是采用中频炉生产，以工业纯铁为原料。

申请号CN201410198498.7公开了“一种圆坯非晶合金母材的生产方法”，其是以工业纯铁为原料，采用中频炉生产；申请号CN201810147700.1公开了“一种磁性材料中间合金及其生产方法”，其是采用真空感应炉和模铸方式进行生产；申请号“CN201610007581.0”公开了“矩形连铸生产低碳低硅钢的方法”。

申请号“CN201711084878.8”公开了“铜包钢复合屏蔽线用钢线材及其生产方法”，其铜包钢复合屏蔽线原材料为超低碳钢，且含有0.0060～0.0120%的B，但是其未公开其原材料铸坯的表面质量情况，且其添加B的目的在于形成BN来降低加工硬化。

综上所述，开发一种高导电性阴极扁钢用工业纯铁及其生产方法，使其满足高导电性、良好的表面质量方面的要求具有重要意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高导电性阴极扁钢用工业纯铁及其生产方法。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：一种高导电性阴极扁钢用工业纯铁，所述工业纯铁化学成分组成及其质量百分含量为：C≤0.0050%、Si≤0.015%、Mn≤0.10%、P≤0.015%、S≤0.010%、Al≤0.0015%、B：0.0020～0.0040%，余量为Fe和不可避免的杂质。

本发明所述工业纯铁20℃电阻率≤1.05×10^-7Ω•m。

本发明还提供了一种高导电性阴极扁钢用工业纯铁的生产方法，所述生产方法包括铁水脱硫处理、转炉冶炼、LF炉精炼、RH真空精炼、连铸、铸坯加热、开坯轧制工序；所述RH真空精炼工序，将钢水在RH真空环境下吹氧强制脱碳至0.0020～0.0050%，控制脱碳完毕钢水活度氧在150～250ppm，向真空槽加入铝粒将氧含量脱至20～30ppm，然后向真空槽内加入硼铁将B含量调整至0.0030～0.0050%。

本发明所述铁水脱硫处理工序，将铁水中的S脱至0.002～0.006%。

本发明所述转炉冶炼工序，将脱硫后铁水兑入顶底复吹转炉进行吹炼，转炉终点将Si脱至≤0.010%，出钢过程向钢包中加入铝块将钢水中活度氧脱至500～600ppm，出钢完毕后向炉渣表面添加0.8～1.5㎏/t钢水的电石，钢水活度氧为400～500ppm。

本发明所述LF炉精炼工序，LF进站后蘸顶渣看颜色，并采用电石对炉渣脱氧，直至炉渣呈透明淡绿色，钢水离站活度氧含量控制在300～400ppm，Si含量为0.005～0.010%；采用电石对炉渣脱氧及保持钢水高氧化性的目的是为了防止钢水从炉渣中回硅。

本发明所述连铸工序，将钢水吊运至连铸机浇铸成大方坯，中包钢水化学成分组成及其质量百分含量为：C≤0.0050%、Si≤0.015%、Mn≤0.10%、P≤0.015%、S≤0.010%、Al≤0.0015%、B：0.0020～0.0040%，余量为Fe和不可避免的杂质。

本发明所述铸坯加热工序，铸坯进入加热炉中首先预热到1070～1110℃，然后加热到1000～1020℃保温、保温时间为40～60min，铸坯在加热炉内的总时间≥170min，炉内氧含量≤7%。

本发明所述开坯轧制工序，铸坯进入开坯轧制机温度为955～965℃，用以保证压缩变形时铸坯具有良好的塑性。

本发明高导电性阴极扁钢用工业纯铁设计思路：

本发明所述的工业纯铁与常规工业纯铁在成分和生产工艺上均有所不同。本发明所述的工业纯铁是一种半镇静钢，为了保证高导电性，要求钢中化学成分C、Si、Mn、P、S、Al含量极低。但是由此衍生出的问题是钢水极易发生二次氧化造成钢水中活度自由氧含量高，当钢水中含有较高的活度氧时，会使钢水在凝固过程中析出CO气泡，导致在铸坯表面或皮下附近生成成簇的针孔或气泡，这些气泡或针孔会使铸坯在后续轧制或客户生产阴极扁钢时在产品表面形成开裂，单个裂纹长度5～50mm，深度1～10mm，因此本发明的工业纯铁通过工艺优化与添加适量的B，防止了铸坯表面针孔或气泡的形成，避免了后续加工开裂现象的发生。

本发明通过添加B来防止铸坯表面形成针孔或气泡的原理是：利用钢水中[B]-[O]难以反应，而[B]-O₂具有强反应倾向的特性，使钢水中存在的[B]在RH真空精炼之后的钢水二次氧化过程中，与吸入的空气中的氧气进行反应，达到固氧的效果，避免钢水中活度氧升高。同时钢中加入B会促使晶粒具有长大倾向，对导电性能有利。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明通过工艺优化与添加适量的B，防止了铸坯表面针孔或气泡的形成，避免了后续加工开裂现象的发生，提高成材率；同时B会促使晶粒具有长大倾向，对导电性能有利，保证低电阻率。2、本发明方法生产的高导电性阴极扁钢用工业纯铁具有良好的表面质量，20℃电阻率≤1.05×10^-7Ω•m，能够使下游客户在生产高导电性阴极扁钢的过程中避免出现表面开裂，大幅提高生产效率和成品质量。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细地说明。

实施例1

本实施例高导电性阴极扁钢用工业纯铁断面尺寸为200mm×200mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。

本实施例高导电性阴极扁钢用工业纯铁的生产方法包括铁水脱硫处理、转炉冶炼、LF炉精炼、RH真空精炼、连铸、铸坯加热、开坯轧制工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）铁水脱硫处理工序：将铁水中的S脱至0.005%；

（2）转炉冶炼工序：将脱硫后铁水兑入顶底复吹转炉进行吹炼，转炉终点将Si脱至0.0056%，出钢过程向钢包中加入铝块将钢水中活度氧脱至520ppm，出钢完毕后向炉渣表面添加0.90㎏/t钢水的电石，钢水活度氧为446ppm；

（3）LF炉精炼工序：LF进站后蘸顶渣看颜色，并采用电石对炉渣脱氧，直至炉渣呈透明淡绿色，钢水离站活度氧含量为384ppm，Si含量为0.0062%；

（4）RH真空精炼工序：将钢水在RH真空环境下吹氧强制脱碳至0.0038%，控制脱碳完毕钢水活度氧在180ppm，向真空槽加入铝粒将氧含量脱至27ppm，然后向真空槽内加入硼铁将B含量调整至0.0045%；

（5）连铸工序：将钢水吊运至连铸机浇铸成断面为325mm×280mm的大方坯，中包钢水化学成分组成及其质量百分含量见表1；

（6）铸坯加热工序：铸坯进入加热炉中首先预热到1095℃，然后加热到1010℃保温、保温时间为40min，铸坯在加热炉内的总时间185min，炉内氧含量6.8%；

（7）开坯轧制工序：铸坯进入开坯轧制机温度为958℃，开坯轧制成断面尺寸为200mm×200mm的方坯。

本批次共生产40支成品热轧坯，出现开裂0支，20℃电阻率为1.03×10^-7Ω•m。

实施例2

本实施例高导电性阴极扁钢用工业纯铁断面尺寸为200mm×220mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。

本实施例高导电性阴极扁钢用工业纯铁的生产方法包括铁水脱硫处理、转炉冶炼、LF炉精炼、RH真空精炼、连铸、铸坯加热、开坯轧制工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）铁水脱硫处理工序：将铁水中的S脱至0.006%；

（2）转炉冶炼工序：将脱硫后铁水兑入顶底复吹转炉进行吹炼，转炉终点将Si脱至0.003%，出钢过程向钢包中加入铝块将钢水中活度氧脱至540ppm，出钢完毕后向炉渣表面添加1.0㎏/t钢水的电石，钢水活度氧为488ppm；

（3）LF炉精炼工序：LF进站后蘸顶渣看颜色，并采用电石对炉渣脱氧，直至炉渣呈透明淡绿色，钢水离站活度氧含量为362ppm，Si含量为0.0055%；

（4）RH真空精炼工序：将钢水在RH真空环境下吹氧强制脱碳至0.0030%，控制脱碳完毕钢水活度氧在240ppm，向真空槽加入铝粒将氧含量脱至25ppm，然后向真空槽内加入硼铁将B含量调整至0.0035%；

（5）连铸工序：将钢水吊运至连铸机浇铸成断面为325mm×280mm的大方坯，中包钢水化学成分组成及其质量百分含量见表1；

（6）铸坯加热工序：铸坯进入加热炉中首先预热到1100℃，然后加热到1011℃保温、保温时间为60min，铸坯在加热炉内的总时间175min，炉内氧含量6.7%；

（7）开坯轧制工序：铸坯进入开坯轧制机温度为960℃，开坯轧制成断面尺寸为200mm×220mm的方坯。

本批次共生产46支成品热轧坯，出现开裂0支，20℃电阻率为1.02×10^-7Ω•m。

实施例3

本实施例高导电性阴极扁钢用工业纯铁断面尺寸为165mm×210mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。

本实施例高导电性阴极扁钢用工业纯铁的生产方法包括铁水脱硫处理、转炉冶炼、LF炉精炼、RH真空精炼、连铸、铸坯加热、开坯轧制工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）铁水脱硫处理工序：将铁水中的S脱至0.005%；

（2）转炉冶炼工序：将脱硫后铁水兑入顶底复吹转炉进行吹炼，转炉终点将Si脱至0.0068%，出钢过程向钢包中加入铝块将钢水中活度氧脱至560ppm，出钢完毕后向炉渣表面添加1.2㎏/t钢水的电石，钢水活度氧为421ppm；

（3）LF炉精炼工序：LF进站后蘸顶渣看颜色，并采用电石对炉渣脱氧，直至炉渣呈透明淡绿色，钢水离站活度氧含量为319ppm，Si含量为0.0078%；

（4）RH真空精炼工序：将钢水在RH真空环境下吹氧强制脱碳至0.0022%，控制脱碳完毕钢水活度氧在210ppm，向真空槽加入铝粒将氧含量脱至27ppm，然后向真空槽内加入硼铁将B含量调整至0.0039%；

（5）连铸工序：将钢水吊运至连铸机浇铸成断面为325mm×280mm的大方坯，中包钢水化学成分组成及其质量百分含量见表1；

（6）铸坯加热工序：铸坯进入加热炉中首先预热到1101℃，然后加热到1008℃保温、保温时间为50min，铸坯在加热炉内的总时间180min，炉内氧含量6.9%；

（7）开坯轧制工序：铸坯进入开坯轧制机温度为961℃，开坯轧制成断面尺寸为165mm×210mm的方坯。

本批次共生产50支成品热轧坯，出现开裂0支，20℃电阻率为1.01×10^-7Ω•m。

实施例4

本实施例高导电性阴极扁钢用工业纯铁断面尺寸为200mm×200mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。

本实施例高导电性阴极扁钢用工业纯铁的生产方法包括铁水脱硫处理、转炉冶炼、LF炉精炼、RH真空精炼、连铸、铸坯加热、开坯轧制工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）铁水脱硫处理工序：将铁水中的S脱至0.006%；

（2）转炉冶炼工序：将脱硫后铁水兑入顶底复吹转炉进行吹炼，转炉终点将Si脱至0.0048%，出钢过程向钢包中加入铝块将钢水中活度氧脱至580ppm，出钢完毕后向炉渣表面添加1.1㎏/t钢水的电石，钢水活度氧为463ppm；

（3）LF炉精炼工序：LF进站后蘸顶渣看颜色，并采用电石对炉渣脱氧，直至炉渣呈透明淡绿色，钢水离站活度氧含量为345ppm，Si含量为0.0082%；

（4）RH真空精炼工序：将钢水在RH真空环境下吹氧强制脱碳至0.0028%，控制脱碳完毕钢水活度氧在165ppm，向真空槽加入铝粒将氧含量脱至23ppm，然后向真空槽内加入硼铁将B含量调整至0.0042%；

（5）连铸工序：将钢水吊运至连铸机浇铸成断面为325mm×280mm的大方坯，中包钢水化学成分组成及其质量百分含量见表1；

（6）铸坯加热工序：铸坯进入加热炉中首先预热到1072℃，然后加热到1003℃保温、保温时间为55min，铸坯在加热炉内的总时间178min，炉内氧含量6.2%；

（7）开坯轧制工序：铸坯进入开坯轧制机温度为957℃，开坯轧制成断面尺寸为200mm×200mm的方坯。

本批次共生产55支成品热轧坯，出现开裂0支，20℃电阻率为1.02×10^-7Ω•m。

实施例5

本实施例高导电性阴极扁钢用工业纯铁断面尺寸为200mm×220mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。

本实施例高导电性阴极扁钢用工业纯铁的生产方法包括铁水脱硫处理、转炉冶炼、LF炉精炼、RH真空精炼、连铸、铸坯加热、开坯轧制工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）铁水脱硫处理工序：将铁水中的S脱至0.005%；

（2）转炉冶炼工序：将脱硫后铁水兑入顶底复吹转炉进行吹炼，转炉终点将Si脱至0.0073%，出钢过程向钢包中加入铝块将钢水中活度氧脱至530ppm，出钢完毕后向炉渣表面添加1.4㎏/t钢水的电石，钢水活度氧为435ppm；

（3）LF炉精炼工序：LF进站后蘸顶渣看颜色，并采用电石对炉渣脱氧，直至炉渣呈透明淡绿色，钢水离站活度氧含量为332ppm，Si含量为0.0074%；

（4）RH真空精炼工序：将钢水在RH真空环境下吹氧强制脱碳至0.0032%，控制脱碳完毕钢水活度氧在154ppm，向真空槽加入铝粒将氧含量脱至26ppm，然后向真空槽内加入硼铁将B含量调整至0.0032%；

（5）连铸工序：将钢水吊运至连铸机浇铸成断面为325mm×280mm的大方坯，中包钢水化学成分组成及其质量百分含量见表1；

（6）铸坯加热工序：铸坯进入加热炉中首先预热到1083℃，然后加热到1015℃保温、保温时间为45min，铸坯在加热炉内的总时间172min，炉内氧含量6.5%；

（7）开坯轧制工序：铸坯进入开坯轧制机温度为963℃，开坯轧制成断面尺寸为200mm×220mm的方坯。

本批次共生产58支成品热轧坯，出现开裂0支，20℃电阻率为1.04×10^-7Ω•m。

实施例6

本实施例高导电性阴极扁钢用工业纯铁断面尺寸为165mm×210mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。

本实施例高导电性阴极扁钢用工业纯铁的生产方法包括铁水脱硫处理、转炉冶炼、LF炉精炼、RH真空精炼、连铸、铸坯加热、开坯轧制工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）铁水脱硫处理工序：将铁水中的S脱至0.004%；

（2）转炉冶炼工序：将脱硫后铁水兑入顶底复吹转炉进行吹炼，转炉终点将Si脱至0.0084%，出钢过程向钢包中加入铝块将钢水中活度氧脱至570ppm，出钢完毕后向炉渣表面添加1.3㎏/t钢水的电石，钢水活度氧为491ppm；

（3）LF炉精炼工序：LF进站后蘸顶渣看颜色，并采用电石对炉渣脱氧，直至炉渣呈透明淡绿色，钢水离站活度氧含量为393ppm，Si含量为0.010%；

（4）RH真空精炼工序：将钢水在RH真空环境下吹氧强制脱碳至0.0045%，控制脱碳完毕钢水活度氧在234ppm，向真空槽加入铝粒将氧含量脱至22ppm，然后向真空槽内加入硼铁将B含量调整至0.0043%；

（5）连铸工序：将钢水吊运至连铸机浇铸成断面为325mm×280mm的大方坯，中包钢水化学成分组成及其质量百分含量见表1；

（6）铸坯加热工序：铸坯进入加热炉中首先预热到1106℃，然后加热到1018℃保温、保温时间为48min，铸坯在加热炉内的总时间190min，炉内氧含量6.0%；

（7）开坯轧制工序：铸坯进入开坯轧制机温度为956℃，开坯轧制成断面尺寸为165mm×210mm的方坯。

本批次共生产62支成品热轧坯，出现开裂0支，20℃电阻率为1.05×10^-7Ω•m。

实施例7

本实施例高导电性阴极扁钢用工业纯铁断面尺寸为200mm×220mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。

本实施例高导电性阴极扁钢用工业纯铁的生产方法包括铁水脱硫处理、转炉冶炼、LF炉精炼、RH真空精炼、连铸、铸坯加热、开坯轧制工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）铁水脱硫处理工序：将铁水中的S脱至0.003%；

（2）转炉冶炼工序：将脱硫后铁水兑入顶底复吹转炉进行吹炼，转炉终点将Si脱至0.010%，出钢过程向钢包中加入铝块将钢水中活度氧脱至500ppm，出钢完毕后向炉渣表面添加1.5㎏/t钢水的电石，钢水活度氧为400ppm；

（3）LF炉精炼工序：LF进站后蘸顶渣看颜色，并采用电石对炉渣脱氧，直至炉渣呈透明淡绿色，钢水离站活度氧含量为300ppm，Si含量为0.007%；

（4）RH真空精炼工序：将钢水在RH真空环境下吹氧强制脱碳至0.0050%，控制脱碳完毕钢水活度氧在150ppm，向真空槽加入铝粒将氧含量脱至20ppm，然后向真空槽内加入硼铁将B含量调整至0.0050%；

（5）连铸工序：将钢水吊运至连铸机浇铸成断面为325mm×280mm的大方坯，中包钢水化学成分组成及其质量百分含量见表1；

（6）铸坯加热工序：铸坯进入加热炉中首先预热到1110℃，然后加热到1020℃保温、保温时间为52min，铸坯在加热炉内的总时间170min，炉内氧含量7.0%；

（7）开坯轧制工序：铸坯进入开坯轧制机温度为955℃，开坯轧制成断面尺寸为200mm×220mm的方坯。

本批次共生产65支成品热轧坯，出现开裂0支，20℃电阻率为1.01×10^-7Ω•m。

实施例8

本实施例高导电性阴极扁钢用工业纯铁断面尺寸为200mm×200mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。

本实施例高导电性阴极扁钢用工业纯铁的生产方法包括铁水脱硫处理、转炉冶炼、LF炉精炼、RH真空精炼、连铸、铸坯加热、开坯轧制工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）铁水脱硫处理工序：将铁水中的S脱至0.002%；

（2）转炉冶炼工序：将脱硫后铁水兑入顶底复吹转炉进行吹炼，转炉终点将Si脱至0.0095%，出钢过程向钢包中加入铝块将钢水中活度氧脱至600ppm，出钢完毕后向炉渣表面添加0.8㎏/t钢水的电石，钢水活度氧为500ppm；

（3）LF炉精炼工序：LF进站后蘸顶渣看颜色，并采用电石对炉渣脱氧，直至炉渣呈透明淡绿色，钢水离站活度氧含量为400ppm，Si含量为0.005%；

（4）RH真空精炼工序：将钢水在RH真空环境下吹氧强制脱碳至0.0020%，控制脱碳完毕钢水活度氧在250ppm，向真空槽加入铝粒将氧含量脱至30ppm，然后向真空槽内加入硼铁将B含量调整至0.0030%；

（5）连铸工序：将钢水吊运至连铸机浇铸成断面为325mm×280mm的大方坯，中包钢水化学成分组成及其质量百分含量见表1；

（6）铸坯加热工序：铸坯进入加热炉中首先预热到1070℃，然后加热到1000℃保温、保温时间为57min，铸坯在加热炉内的总时间188min，炉内氧含量6.3%；

（7）开坯轧制工序：铸坯进入开坯轧制机温度为965℃，开坯轧制成断面尺寸为200mm×200mm的方坯。

本批次共生产70支成品热轧坯，出现开裂0支，20℃电阻率为1.02×10^-7Ω•m。

对比例1

本实施例高导电性阴极扁钢用工业纯铁断面尺寸为165mm×210mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。

本实施例高导电性阴极扁钢用工业纯铁的生产方法包括铁水脱硫处理、转炉冶炼、LF炉精炼、RH真空精炼、连铸、铸坯加热、开坯轧制工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）铁水脱硫处理工序：将铁水中的S脱至0.005%；

（2）转炉冶炼工序：将脱硫后铁水兑入顶底复吹转炉进行吹炼，转炉终点将Si脱至0.0078%，出钢过程向钢包中加入铝块将钢水中活度氧脱至620ppm；

（3）LF炉精炼工序：LF进站后用铝矾土、铝粒对炉渣进行脱氧，直至炉渣颜色变为透明淡绿色，钢水离站活度氧含量390ppm，钢水Si含量0.0324%；

（4）RH真空精炼工序：钢水吊至RH炉进行真空精炼，对钢水吹氧将C脱至0.0045%，Si脱至0.008%，脱碳完毕后钢水氧含量为470ppm，加入铝粒将活度氧含量脱至9ppm；

（5）连铸工序：将钢水吊运至连铸机浇铸成断面为325mm×280mm的大方坯，中包钢水化学成分组成及其质量百分含量见表1；

（6）铸坯加热工序：铸坯进入加热炉中首先预热到1095℃，然后加热到1010℃保温、保温时间为65min，铸坯在加热炉内的总时间180min，炉内氧含量6.5%；

（7）开坯轧制工序：铸坯进入开坯轧制机温度为960℃，开坯轧制成断面尺寸为165mm×210mm的方坯。

本批次共生产51支成品热轧坯，出现开裂0支，20℃电阻率为1.87×10^-7Ω•m。与实施例1～8相比，表面质量相同，但是电阻率远高于实施例1～8。

对比例2

本实施例高导电性阴极扁钢用工业纯铁断面尺寸为200mm×200mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。

本实施例高导电性阴极扁钢用工业纯铁的生产方法包括铁水脱硫处理、转炉冶炼、LF炉精炼、RH真空精炼、连铸、铸坯加热、开坯轧制工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）铁水脱硫处理工序：将铁水中的S脱至0.005%；

（2）转炉冶炼工序：将脱硫后铁水兑入顶底复吹转炉进行吹炼，转炉终点将Si脱至0.0081%，出钢过程向钢包中加入铝块将钢水中活度氧脱至620ppm；

（3）LF炉精炼工序：LF进站后用铝矾土、铝粒对炉渣进行脱氧，直至炉渣颜色变为透明淡绿色，钢水离站活度氧含量365ppm，钢水Si含量0.0373%；

（4）RH真空精炼工序：钢水吊至RH炉进行真空精炼，对钢水吹氧将C脱至0.0037%，Si脱至0.006%，脱碳完毕后钢水氧含量为520ppm，加入铝粒将活度氧含量脱至25ppm；

（5）连铸工序：将钢水吊运至连铸机浇铸成断面为325mm×280mm的大方坯，中包钢水化学成分组成及其质量百分含量见表1；

（6）铸坯加热工序：铸坯进入加热炉中首先预热到1098℃，然后加热到1009℃保温、保温时间为35min，铸坯在加热炉内的总时间175min，炉内氧含量6.6%；

（7）开坯轧制工序：铸坯进入开坯轧制机温度为961℃，开坯轧制成断面尺寸为200mm×200mm的方坯。

本批次共生产38支成品热轧坯，出现严重开裂9支（单支热轧坯上长度5～50mm、深度1～10mm的裂纹大于10个），轻微开裂20支（单支热轧坯上长度1～50mm、深度1～10mm的裂纹1～3个），20℃电阻率为1.15×10^-7Ω•m。与实施例1～8相比，表面质量差，电阻率略高于实施例1～8。

对比例3

本实施例高导电性阴极扁钢用工业纯铁断面尺寸为200mm×220mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。

本实施例高导电性阴极扁钢用工业纯铁的生产方法包括铁水脱硫处理、转炉冶炼、LF炉精炼、RH真空精炼、连铸、铸坯加热、开坯轧制工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）铁水脱硫处理工序：将铁水中的S脱至0.006%；

（2）转炉冶炼工序：将脱硫后铁水兑入顶底复吹转炉进行吹炼，转炉终点将Si脱至0.0069%，出钢过程向钢包中加入铝块将钢水中活度氧脱至610ppm；

（3）LF炉精炼工序：LF进站后用铝矾土、铝粒对炉渣进行脱氧，直至炉渣颜色变为透明淡绿色，钢水离站活度氧含量360ppm，钢水Si含量0.0354%；

（4）RH真空精炼工序：钢水吊至RH炉进行真空精炼，对钢水吹氧将C脱至0.0042%，Si脱至0.007%，脱碳完毕后钢水氧含量为490ppm，加入铝粒将活度氧含量脱至16ppm；

（5）连铸工序：将钢水吊运至连铸机浇铸成断面为325mm×280mm的大方坯，中包钢水化学成分组成及其质量百分含量见表1；

（6）铸坯加热工序：铸坯进入加热炉中首先预热到1092℃，然后加热到1013℃保温、保温时间为65min，铸坯在加热炉内的总时间178min，炉内氧含量6.5%；

（7）开坯轧制工序：铸坯进入开坯轧制机温度为958℃，开坯轧制成断面尺寸为200mm×220mm的方坯。

本批次共生产48支成品热轧坯，出现严重开裂7支（单支热轧坯上长度5～50mm、深度1～10mm的裂纹大于9个），轻微开裂18支（单支热轧坯上长度1～50mm、深度1～10mm的裂纹1～5个），20℃电阻率为1.52×10^-7Ω•m。与实施例1～8相比，表面质量差，电阻率远高于实施例1～8。

表1 实施例1-8高导电性阴极扁钢用工业纯铁和对比例1-3阴极扁钢用工业纯铁化学成分组成及其质量百分含量（%）

表1中成分余量为Fe和不可避免的杂质。

由上述实施例1-8和对比例1-3可知，本发明方法生产的高导电性阴极扁钢用工业纯铁成品具有良好的表面质量，20℃电阻率≤1.05×10^-7Ω•m，能够使下游客户在生产高导电性阴极扁钢的过程中避免表面出现表面开裂，大幅提高生产效率和成品质量。

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 (4)

1.一种高导电性阴极扁钢用工业纯铁的生产方法，其特征在于，所述工业纯铁化学成分组成及其质量百分含量为：C≤0.0050%、Si≤0.015%、Mn≤0.10%、P≤0.015%、S≤0.010%、Al≤0.0015%、B：0.0020～0.0040%，余量为Fe和不可避免的杂质，所述工业纯铁20℃电阻率≤1.05×10^-7Ω•m；所述生产方法包括铁水脱硫处理、转炉冶炼、LF炉精炼、RH真空精炼、连铸、铸坯加热、开坯轧制工序；

所述铁水脱硫处理工序，将铁水中的S脱至0.002～0.006%；所述RH真空精炼工序，将钢水在RH真空环境下吹氧强制脱碳至0.0020～0.0050%，控制脱碳完毕钢水活度氧在150～250ppm，向真空槽加入铝粒将氧含量脱至20～30ppm，然后向真空槽内加入硼铁将B含量调整至0.0030～0.0050%；

所述转炉冶炼工序，将脱硫后铁水兑入顶底复吹转炉进行吹炼，转炉终点将Si脱至≤0.010%，出钢过程向钢包中加入铝块将钢水中活度氧脱至500～600ppm，出钢完毕后向炉渣表面添加0.8～1.5㎏/t钢水的电石，钢水活度氧为400～500ppm；

所述LF炉精炼工序，LF进站后蘸顶渣看颜色，并采用电石对炉渣脱氧，直至炉渣呈透明淡绿色，钢水离站活度氧含量控制在300～400ppm，Si含量为0.005～0.010%。

2.根据权利要求1所述的一种高导电性阴极扁钢用工业纯铁的生产方法，其特征在于，所述连铸工序，将钢水吊运至连铸机浇铸成大方坯，中包钢水化学成分组成及其质量百分含量为：C≤0.0050%、Si≤0.015%、Mn≤0.10%、P≤0.015%、S≤0.010%、Al≤0.0015%、B：0.0020～0.0040%，余量为Fe和不可避免的杂质。

3.根据权利要求1或2所述的一种高导电性阴极扁钢用工业纯铁的生产方法，其特征在于，所述铸坯加热工序，铸坯进入加热炉中首先预热到1070～1110℃，然后加热到1000～1020℃保温、保温时间为40～60min，铸坯在加热炉内的总时间≥170min，炉内氧含量≤7%。

4.根据权利要求3所述的一种高导电性阴极扁钢用工业纯铁的生产方法，其特征在于，所述开坯轧制工序，铸坯进入开坯轧制机温度为955～965℃。