CN110117748B - 切割钢丝、切割钢丝用钢材及其生产方法 - Google Patents

切割钢丝、切割钢丝用钢材及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明揭示了一种切割钢丝、切割钢丝用钢材及其生产方法。所述生产方法包括：铁水进行脱硫至铁水中S≤0.002％；脱硫后的铁水与废钢混合成钢液，钢液在1330～1380℃温度下进行脱硅、脱磷，之后钢液进行吹氧脱碳，得到温度≥1650℃、C≥0.3％、P≤0.01％、S≤0.01％的钢液；钢液中加入脱氧剂和造渣剂进行脱氧合金化；之后钢液进行精炼以调整化学成分和夹杂物，夹杂物成分为：Al2O3≤10％、CaO≤30％；精炼后的钢液进行脱气和夹杂物去除，得到钢液夹杂物尺寸≤10μm、夹杂物数量密度≤0.5g/m3；浇铸成钢坯。采用所述生产方法制备而成的切割钢丝用钢材，可作为直径≤100μm、抗拉强度≥4600MPa的切割钢丝的生产用母材，且在制作成切割钢丝的过程中可实现不断丝的里程数≥200km。

Description

切割钢丝、切割钢丝用钢材及其生产方法
技术领域
本发明属于钢铁冶炼技术领域，涉及一种切割钢丝用钢材的生产方法，还涉及一种采用所述生产方法制备得到的切割钢丝用钢材，以及由所述切割钢丝用钢材进一步加工出的切割钢丝。
背景技术
切割钢丝，又称切割丝、切割钢线、切割线，是一种用于分割的特制线材，也是一种直径小于0.20mm的表面镀锌铜的特种钢丝，它作为一种消耗材料被广泛应用于能源、航空、设备及公共设施领域，如太阳能硅片、石英材料、单晶硅、多晶硅的切割成形。甚至还可以把金刚石的微小颗粒镶嵌在切割钢丝上，做成金刚石切割线，或称为金刚线、钻石切割线、钻石线。
为了减少被切割材料例如硅材料在切割过程中的损耗，切割钢丝的性能向着直径更细、不断丝里程数更长、强度更高的方向发展，这些性能又受到切割钢丝用钢材的夹杂物、抗拉强度的影响。鉴于目前本技术领域的生产工艺所制备得到切割钢丝用钢材，存在夹杂物尺寸大、夹杂物数量密度大、抗拉强度低等问题，使得目前现有切割钢线的性能无法满足市场需求。
发明内容
为了解决如上技术问题的至少其一，本发明的目的在于提供一种切割钢丝用钢材的生产方法，还涉及一种采用所述生产方法制备得到的切割钢丝用钢材，以及由所述切割钢丝用钢材进一步加工出的切割钢丝。
为实现上述目的之一，本发明一实施方式提供了一种切割钢丝用钢材的生产方法，所述生产方法包括，
预处理：铁水进行脱硫至铁水中S≤0.002％；
吹炼：预处理后的铁水与废钢混合成钢液，钢液在1330～1380℃温度下进行脱硅、脱磷，之后钢液进行吹氧脱碳，挡渣出钢后得到温度≥1650℃、C≥0.3％、P≤0.01％、S≤0.01％的钢液；
脱氧合金化：吹炼后的钢液中加入脱氧剂和造渣剂；
精炼：脱氧合金化后的钢液进行化学成分调整和夹杂物调控，精炼后的钢液中夹杂物成分为：Al2O3≤10％、CaO≤30％；
真空精炼：精炼后的钢液进行脱气和夹杂物去除，真空精炼后的钢液满足：0.90％≤C≤1.15％、0.15％≤Si≤0.4％、0.3％≤Mn≤0.6％、0.1％≤Cr≤0.3％、P≤0.01％、S≤0.01％、Al≤0.002％、Ti≤0.001％、N≤0.003％、H≤0.0002％、夹杂物尺寸≤10μm、夹杂物数量密度≤0.5g/m3；
浇铸：真空精炼后的钢液浇铸成钢坯。
这样，本发明一实施方式的所述生产方法，一方面，通过脱硫、脱硅、脱磷、吹氧脱碳、脱氧合金化、化学成分调整、脱气等操作，实现对钢材化学成分的精确控制；另一方面，通过在吹炼工序、脱氧合金化工序以及精炼工序中造渣，实现对夹杂物的成分控制，增大夹杂物的去除程度(也即降低夹杂物尺寸和数量密度)，从而最终使化学成分和夹杂物都得到有效精确控制，保证了切割钢丝用钢材的性能，进而确保了切割钢丝的超小直径、超高抗拉强度、超长不断丝里程数
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述预处理工序中：采用高炉铁水在KR脱硫装置进行脱硫，且所述高炉铁水在脱硫前满足：温度≥1350℃，0.25％≤Si≤0.45％，S≤0.04％。通过优化设备和高炉铁水的温度及成分，可以保证预处理工序的脱硫效果。
作为本发明一实施方式的进一步改进，在所述吹炼工序中分批次加入造渣剂且造渣剂的合计加入量为35～50Kg/吨钢液。通过分批次加入造渣剂，并优化造渣剂的加入量，保证吹炼工序中造渣效果，以进一步保证最终所制备的切割钢丝用钢材中的夹杂物组分、尺寸及数量密度得到优化。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述造渣剂至少分成3批次；
所述吹炼工序中：预处理后的铁水与废钢混合成钢液，第1批次造渣剂加入钢液之后，钢液在1330～1380℃温度下进行脱硅、脱磷，向脱硅、脱磷后的钢液中加入第2批次造渣剂，之后钢液进行吹氧脱碳，在吹氧脱碳过程中加入第3批次造渣剂。通过对每批次造渣剂的加入节点进行调控，保证脱硅、脱磷、脱碳以及造渣效果，优化最终所制备的切割钢丝用钢材中的化学成分以及夹杂物情况。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述吹炼工序中：在转炉内加入废钢，预处理后的铁水按照占比90％～95％兑入转炉内，钢液在1330～1380℃温度下进行3～15分钟的脱硅、脱磷，之后钢液进行吹氧脱碳；或者，
所述吹炼工序中：在电炉内加入废钢，预处理后的铁水按照占比60％～90％兑入电炉内，钢液在1330～1380℃温度下进行3～15分钟的脱硅、脱磷，之后钢液进行吹氧脱碳并在钢液温度未达到预设值时通电升温；
其中，所述废钢满足：S≤0.02％、Cu≤0.05％、Ni≤0.05％、Ti≤0.02％。
这样，通过采用清洁废钢，并对电炉或转炉的冶炼温度、冶炼时间进行精确调控，使的最终切割钢丝用钢材中的化学成分更精确地满足目标需求。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述脱氧合金化工序中：吹炼后的钢液中依次加入脱氧剂和造渣剂；其中，所述脱氧剂包括依次向钢液中加入的增碳剂、硅铁合金、金属锰，造渣剂为碱度0.8～1.2且Al2O3≤10％的预熔型精炼渣。通过采用低碱度酸性渣系，更利于控制钢水中夹杂物组成中，Al2O3含量≤10％、CaO含量≤30％、主要为高SiO2类硅酸盐夹杂，以便于夹杂物聚集长大及上浮去除。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述精炼工序中：脱氧合金化后的钢液送入LF炉进行通电升温、化学成分调整和夹杂物调控，精炼后的钢液中夹杂物成分为：Al2O3≤10％、CaO≤30％。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述真空精炼工序中：精炼后的钢液在真空度≤1.5mbar下保持至少15分钟以进行真空脱气和夹杂物去除；
其中，所述真空精炼工序中：精炼后的钢液送入RH炉，在真空度≤1.5mbar下保持15～20分钟以进行真空脱气和夹杂物去除；或者，
所述真空精炼工序中：精炼后的钢液送入VD炉或VOD炉，在真空度≤1.5mbar下保持20～30分钟以进行真空脱气和夹杂物去除，同时钢包底吹氩气强度≤0.003Nm3/(t·min)。通过优化真空度和真空处理时间以及底吹氩气强度，保证N、H、夹杂物的去除效果，以进一步保证最终所制备的切割钢丝用钢材的洁净度。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述浇铸工序中：真空精炼后的钢液送至连铸机进行浇铸成连铸坯，这样可以提升生产效率以及便于规模化生产。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述生产方法还包括，
轧钢工序：所述钢坯在950～1200℃温度下进行轧钢，制备成盘条。这样，通过所述生产方法可以获得抗拉强度≥1300MPa的切割钢丝用盘条。
优选地，所述轧钢工序中：所述钢坯在980～1050℃温度下进行轧钢，制备成直径5～10mm的盘条。通过进一步优化轧制温度，利于控制脱碳层厚度，从而确保盘条的性能。
为实现上述目的之一，本发明一实施方式还提供了一种切割钢丝用钢材，所述切割钢丝用钢材采用所述生产方法制备而成。该切割钢丝用钢材可作为直径≤100μm、抗拉强度≥4600MPa的切割钢丝的生产用母材，其具体可以是切割钢丝用钢坯或者切割钢丝用盘条，并且在所述切割钢丝用钢材进一步制作成切割钢丝的过程中可实现不断丝的里程数≥200km。
相应的，为实现上述目的之一，本发明一实施方式还提供了一种切割钢丝，所述切割钢丝由所述切割钢丝用钢材制备而成。优选地，所述切割钢丝的直径≤100μm、抗拉强度≥4600MPa、且在拉拔制备过程中不断丝的里程数≥200km，不仅能够满足当前行业对切割钢丝的直径、不断丝里程数、强度的要求，而且还可以实现切割钢丝的规模化生产。
附图说明
图1是本发明一实施方式的切割钢丝用钢材的生产方法的流程图。
具体实施方式
本发明一实施方式提供了一种切割钢丝用钢材的生产方法，以及一种采用所述生产方法所制得的切割钢丝用钢材。依照实际中采用所述生产方法进行生产加工的终止工序，所获得的所述切割钢丝用钢材具有不同的表现方式，例如，优选如附图1所示，所述生产方法包括依序执行的预处理、吹炼、脱氧合金化、精炼、真空精炼、浇铸以及轧钢工序，则所述切割钢丝用钢材以盘条的方式予以实现(因此又称切割钢丝用盘条)；当然，在其他实施情况下，若终止工序为所述浇铸工序，则所述切割钢丝用钢材以钢坯的方式予以实现(此时又称切割钢丝用钢坯)。
下面参附图1所示对所述生产方法中的各个工序进行具体介绍。
(1)所述预处理工序
铁水进行脱硫至铁水中S≤0.002％。
优选地，采用高炉铁水在KR脱硫装置进行脱硫，所述高炉铁水在脱硫前满足：温度≥1350℃，0.25％≤Si≤0.45％，S≤0.04％。
(2)所述吹炼工序
预处理后的铁水与废钢混合成钢液，钢液在1330～1380℃温度下进行脱硅、脱磷，之后钢液进行吹氧脱碳，最后挡渣出钢后得到温度≥1650℃、C≥0.3％、P≤0.01％、S≤0.01％的钢液。
进一步地，所述吹炼工序可在转炉或电炉中完成：比如，在转炉内加入废钢，预处理后的铁水按照占比90％～95％兑入转炉内，钢液在1330～1380℃温度下进行3～15分钟的脱硅、脱磷，之后钢液进行吹氧脱碳；或者，比如，在电炉内加入废钢，预处理后的铁水按照占比60％～90％兑入电炉内，钢液在1330～1380℃温度下进行3～15分钟的脱硅、脱磷，之后钢液进行吹氧脱碳并在钢液温度未达到预设值时通电升温。
值得说明的是，上述的“预处理后的铁水按照占比90％～95％”、“预处理后的铁水按照占比60％～90％”等描述中的“占比”，指的是向转炉或电炉内兑入的铁水在兑入铁水和废钢混合成的钢液中的重量占比。
另外，所述废钢优选设置为清洁废钢，也即满足：S≤0.02％、Cu≤0.05％、Ni≤0.05％、Ti≤0.02％。
进一步地，在所述吹炼工序中分批次加入造渣剂，且该造渣剂的合计加入量为35～50Kg/吨钢液，例如若钢液总共100t，则在所述吹炼工序中合计加入量为35～50Kg/吨钢液*100t的造渣剂，且造渣剂分若干批次加入钢液中。例如，优选地，造渣剂至少分成3批次：其中，第1批次在预处理后的铁水与废钢混合成钢液后加入，第2批次在脱硅、脱磷之后且未进行吹氧脱碳之前加入，第3批次在吹氧脱碳过程中加入(具体可以是吹氧脱碳开始3～6分钟之后)。
作为一种可选择的方案，在所述吹炼工序中的造渣剂可设计为如下组分：CaO:25-45％，SiO2:35-55％，Al2O3≤10％，MgO≤6％，其它不可避免的杂质。
(3)所述脱氧合金化工序
吹炼后的钢液中加入脱氧剂和造渣剂，以至少进行脱氧合金化。
优选地，吹炼后的钢液中依次加入脱氧剂和造渣剂；其中，脱氧剂包括依次向吹炼后的钢液中加入的增碳剂、硅铁合金、金属锰，造渣剂为碱度0.8～1.2且Al2O3≤10％的预熔型精炼渣。
(4)所述精炼工序
脱氧合金化后的钢液进行化学成分调整，精炼后的钢液中夹杂物成分为：Al2O3≤10％、CaO≤30％。也即，精炼后的钢液为低碱度酸性渣系。
优选地，脱氧合金化后的钢液送入LF炉进行通电升温、化学成分调整和夹杂物调控。其中，可依照最终钢液所需成分，通过加入化学元素的方式进行化学成分调整。
(5)所述真空精炼工序
精炼后的钢液进行脱气和夹杂物去除，真空精炼后的钢液满足：0.90％≤C≤1.15％、0.15％≤Si≤0.4％、0.3％≤Mn≤0.6％、0.1％≤Cr≤0.3％、P≤0.01％、S≤0.01％、Al≤0.002％、Ti≤0.001％、N≤0.003％、H≤0.0002％、夹杂物尺寸≤10μm、夹杂物数量密度≤0.5g/m3。
进一步地，所述真空精炼工序中：精炼后的钢液在真空度≤1.5mbar下保持至少15分钟以进行真空脱气和夹杂物去除。具体地，所述真空精炼工序可以在RH炉或VD炉或者VOL炉中进行：比如，精炼后的钢液送入RH炉，在真空度≤1.5mbar下保持15～20分钟以进行真空脱气和夹杂物去除；或者，比如，精炼后的钢液送入VD炉或VOD炉，在真空度≤1.5mbar下保持20～30分钟以进行真空脱气和夹杂物去除，同时钢包底吹氩气强度≤0.003Nm3/(t·min)。
(6)所述浇铸工序
真空精炼后的钢液浇铸成钢坯。
优选地，真空精炼后的钢液送至连铸机进行浇铸成连铸坯。再优选地，所述钢坯或所述连铸坯可以具体为小方坯、大方坯、矩形坯或圆坯，再优选地为大方坯和大圆坯，大方坯的优选尺寸为280mm×280mm～600mm×600mm，大圆坯的优选直径范围为380mm～600mm。
(7)所述轧钢工序
所述浇铸工序中获得的所述钢坯在950～1200℃温度下进行轧钢(也即在轧钢工序中的温度始终不超出950～1200℃范围之外)，制备成盘条。进一步地，所述钢坯在980～1050℃温度下进行轧钢，制备成直径5～10mm的盘条，其中，所述轧钢工序可包括钢坯加热、热轧、斯太尔摩冷却控制等工艺。当然，不限于此，其他例如公开号为CN108998732A所披露的轧钢工艺均可用于将所述钢坯轧制成盘条。
进一步地，本发明的所述切割钢丝用钢材(包括所述切割钢丝用钢坯、所述切割钢丝用盘条)，其化学成分包括：0.90％≤C≤1.15％、0.15％≤Si≤0.4％、0.3％≤Mn≤0.6％、0.1％≤Cr≤0.3％、P≤0.01％、S≤0.01％、Al≤0.002％、Ti≤0.001％、N≤0.003％、H≤0.0002％。并且，所述切割钢丝用钢材中的夹杂物尺寸≤10μm、夹杂物数量密度≤0.5g/m3，且夹杂物成为为：Al2O3≤10％、CaO≤30％。另外，经大量试验研究可证，所述切割钢丝用钢材的抗拉强度≥1300MPa。
并且，所述切割钢丝用钢材可作为直径≤100μm、抗拉强度≥4600MPa的切割钢丝的生产用母线，并且在所述切割钢丝用钢材拉拔成直径≤100μm的切割钢丝的过程中可实现不断丝的里程数≥200km。
换个角度讲，本发明一实施方式还提供一种切割钢丝，所述切割钢丝由所述切割钢丝用钢材制备而成，例如，图1所示示例获得的所述切割钢丝用钢材(又可称之为所述切割钢丝用盘条)，进一步进行拉拔工序即可制备得到所述切割钢丝。所述切割钢丝直径≤100μm、抗拉强度≥4600MPa、且在拉拔制备过程中不断丝的里程数≥200km。
综上所述，相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)一方面，通过脱硫、脱硅、脱磷、吹氧脱碳、脱氧合金化、化学成分调整、脱气等操作，实现对钢材化学成分的精确控制；另一方面，通过在吹炼工序、脱氧合金化工序以及精炼工序中造渣，实现对夹杂物的成分控制，增大夹杂物的去除程度(也即降低夹杂物尺寸和数量密度)，从而最终使化学成分和夹杂物都得到有效精确控制，保证了切割钢丝用钢材的性能，进而确保了切割钢丝的超小直径、超高抗拉强度、超长不断丝里程数；
(2)通过优化吹炼工序中造渣剂的加入量和加入方式、脱氧合金化工序中脱氧剂和造渣剂的成分及加入顺序等，能够进一步保证对夹杂物的成分控制，增强夹杂物的去除程度，进而保证切割钢丝用钢材的性能；
(3)所述切割钢丝用钢材的生产过程中不需要特钢厂设备，在包括高炉、KR脱硫装置、转炉或电炉、LF炉、RH炉或VD炉或VOD炉、连铸机、轧钢装置等在内的普通炼钢设备即可完成生产，大大降低了生产成本，实现了大生产规模化制造。
如前所述，本发明的所述生产方法，是依照大量的试验研究而得到的，以下通过具体实施例进一步说明。
实施例1
在该实施例中示意了序号分别为A、B、C、D、E的五个试验例，下面对该实施例的具体详情进行介绍。
(1)预处理
取高炉铁水在KR脱硫装置进行脱硫，高炉铁水的温度、重量、Si含量、S含量以及脱硫后的铁水中S含量信息如表1。
[表1]
Figure BDA0002071569400000091
(2)电炉吹炼
在100t的电炉内加入废钢和预处理后的铁水，二者混合成总重量为110±2t的钢液；向钢液中加入第1批次造渣剂之后进行脱硅、脱磷；向脱硅、脱磷后的钢液中加入第2批次造渣剂；之后钢液进行吹氧脱碳，在吹氧脱碳过程中(具体可以是吹氧脱碳开始3～6分钟左右)加入第3批次造渣剂，若在钢液温度未达到预设值时通电升温；最后挡渣出钢。其中，所述废钢满足：S≤0.02％、Cu≤0.05％、Ni≤0.05％、Ti≤0.02％。
另外，电炉吹炼工序中造渣剂总加入量、脱硅脱磷时的温度、脱硅脱磷的时长、出钢温度、出钢C含量、出钢S含量、出钢P含量信息如表2。
[表2]
Figure BDA0002071569400000092
(3)脱氧合金化及精炼
吹炼后的钢液中依次加入脱氧剂和造渣剂以进行脱氧合金化和造渣，其中，脱氧剂包括依次向吹炼后的钢液中加入的增碳剂、硅铁合金、金属锰，造渣剂为碱度如表3中所示且Al2O3≤10％的预熔型精炼渣。
然后，脱氧合金化后的钢液送入LF炉进行通电升温、化学成分调整和夹杂物调控，控制精炼后的钢液中夹杂物成分中Al2O3含量和CaO含量如表3所示。
[表3]
Figure BDA0002071569400000093
Figure BDA0002071569400000101
(4)真空精炼
精炼后的钢液送入RH炉或VD炉或VOD炉，在控制真空度和真空时间的情况下进行真空脱气和夹杂物去除，其中，若精炼后的钢液送入VD炉或VOD炉，则控制钢包底吹氩气。在真空精炼工序中，炉型、真空度、真空时间、底吹氩气强度等信息如表4所示；
[表4]
序号 炉型 真空度,mbar 真空时间,min 底吹氩气强度,Nm<sup>3</sup>/(t·min)
A RH 0.5 18 /
B VD 0.7 20 0.0030
C VOD 1.5 30 0.0025
D RH 1.5 15 /
E RH 1.1 20 /
经检测可以看出，真空精炼后的钢液中的N含量、H含量显著降低且夹杂物尺寸变小、数量密度降低。具体的，真空精炼后的钢液的化学成分以及夹杂物尺寸、夹杂物数量密度等信息如表5所示。
[表5]
Figure BDA0002071569400000102
(5)浇铸
真空精炼后的钢液送至小方坯连铸机或大方坯连铸机进行浇铸，获得表面质量和中心质量均合格的连铸坯，连铸坯的截面尺寸如表6所示。
[表6]
序号 连铸坯的截面尺寸
A 小方坯160mm×160mm
B 大方坯280mm×280mm
C 大方坯600mm×600mm
D 小方坯160mm×160mm
E 大方坯400mm×400mm
(6)轧钢
所述轧钢工序采用包括钢坯加热、热轧、斯太尔摩冷却控制等在内的轧制工艺，将所述浇铸工序中制备的连铸坯在如表7中所示的轧制温度下进行轧制，制备成盘条。并对制得的盘条进行测量和性能检测，盘条的直径、抗拉强度等信息如表7所示；并且进一步地对该盘条进一步经过深加工处理，拉拔成切割钢丝，并对切割钢丝进行测量和性能检测，切割钢丝的直径、抗拉强度、拉拔公里数(也即盘条拉拔成切割钢丝时的不断丝里程数)等信息亦如表7所示。
[表7]
Figure BDA0002071569400000111
实施例2：
在该实施例中示意了序号分别为H、I、J、K、L的五个试验例，下面对该实施例的具体详情进行介绍。
(1)预处理
取高炉铁水在KR脱硫装置进行脱硫，高炉铁水的温度、重量、Si含量、S含量以及脱硫后的铁水中S含量信息如表8。
[表8]
Figure BDA0002071569400000112
(2)转炉吹炼
在120t的转炉内加入废钢和预处理后的铁水，二者混合成总重量为130±2t的钢液；向钢液中加入第1批次造渣剂之后进行脱硅、脱磷；向脱硅、脱磷后的钢液中加入第2批次造渣剂；之后钢液进行吹氧脱碳，在吹氧脱碳过程中(具体可以是吹氧脱碳开始3～6分钟左右)加入第3批次造渣剂；最后挡渣出钢。其中，所述废钢满足：S≤0.02％、Cu≤0.05％、Ni≤0.05％、Ti≤0.02％。
另外，转炉吹炼工序中造渣剂总加入量、脱硅脱磷时的温度、脱硅脱磷的时长、出钢温度、出钢C含量、出钢S含量、出钢P含量信息如表9。
[表9]
Figure BDA0002071569400000121
(3)脱氧合金化及精炼
吹炼后的钢液中依次加入脱氧剂和造渣剂以进行脱氧合金化和造渣，其中，脱氧剂包括依次向吹炼后的钢液中加入的增碳剂、硅铁合金、金属锰，造渣剂为碱度如表3中所示且Al2O3≤10％的预熔型精炼渣。
然后，脱氧合金化后的钢液送入LF炉进行通电升温、化学成分调整和夹杂物调控，控制精炼后的钢液中夹杂物成分中Al2O3含量和CaO含量如表10所示。
[表10]
序号 预熔型精炼渣碱度 Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>含量，wt％ CaO含量，wt％
A 0.85 8.3 16
B 1.20 10.0 30
C 0.95 9.2 23
D 0.80 7.6 22
E 1.15 9.4 28
(4)真空精炼
精炼后的钢液送入RH炉或VD炉或VOD炉，在控制真空度和真空时间的情况下进行真空脱气和夹杂物去除，其中，若精炼后的钢液送入VD炉或VOD炉，则控制钢包底吹氩气。在真空精炼工序中，炉型、真空度、真空时间、底吹氩气强度等信息如表11所示；
[表11]
序号 炉型 真空度,mbar 真空时间,min 底吹氩气强度,Nm<sup>3</sup>/(t·min)
A RH 1.5 20 /
B VD 0.5 30 0.0023
C VOD 0.9 20 0.0030
D VD 1.5 23 0.0028
E VOD 1.2 26 0.0020
经检测可以看出，真空精炼后的钢液中的N含量、H含量显著降低且夹杂物尺寸变小、数量密度降低。具体的，真空精炼后的钢液的化学成分以及夹杂物尺寸、夹杂物数量密度等信息如表12所示。
[表12]
Figure BDA0002071569400000131
(5)浇铸
真空精炼后的钢液送至大圆坯连铸机或矩形坯连铸机进行浇铸，获得表面质量和中心质量均合格的连铸坯，连铸坯的截面尺寸如表13所示。
[表13]
序号 连铸坯的截面尺寸
A 矩形坯290mm×320mm
B 大圆坯直径380mm
C 大圆坯直径600mm
D 大圆坯直径460mm
E 矩形坯290mm×320mm
(6)轧钢
所述轧钢工序采用包括钢坯加热、热轧、斯太尔摩冷却控制等在内的轧制工艺，将所述浇铸工序中制备的连铸坯在如表14中所示的轧制温度下进行轧制，制备成盘条。并对制得的盘条进行测量和性能检测，盘条的直径、抗拉强度等信息如表14所示；并且进一步地对该盘条进一步经过深加工处理，拉拔成切割钢丝，并对切割钢丝进行测量和性能检测，切割钢丝的直径、抗拉强度、拉拔公里数(也即盘条拉拔成切割钢丝时的不断丝里程数)等信息亦如表14所示。
[表14]
Figure BDA0002071569400000132

Claims (14)

1.一种切割钢丝用钢材的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括，
预处理：铁水进行脱硫至铁水中S≤0.002％；
吹炼：预处理后的铁水与废钢混合成钢液，钢液在1330～1380℃温度下进行脱硅、脱磷，之后钢液进行吹氧脱碳，挡渣出钢后得到温度≥1650℃、C≥0.3％、P≤0.01％、S≤0.01％的钢液；
脱氧合金化：吹炼后的钢液中加入脱氧剂和造渣剂；
精炼：脱氧合金化后的钢液进行化学成分调整和夹杂物调控，精炼后的钢液中夹杂物成分为：Al2O3≤10％、CaO≤30％；
真空精炼：精炼后的钢液进行脱气和夹杂物去除，真空精炼后的钢液满足：0.90％≤C≤1.15％、0.15％≤Si≤0.4％、0.3％≤Mn≤0.6％、0.1％≤Cr≤0.3％、P≤0.01％、S≤0.01％、Al≤0.002％、Ti≤0.001％、N≤0.003％、H≤0.0002％、夹杂物尺寸≤10μm、夹杂物数量密度≤0.5g/m3；
浇铸：真空精炼后的钢液浇铸成钢坯。
2.根据权利要求1所述的切割钢丝用钢材的生产方法，其特征在于，所述预处理工序中：采用高炉铁水在KR脱硫装置进行脱硫，且所述高炉铁水在脱硫前满足：温度≥1350℃，0.25％≤Si≤0.45％，S≤0.04％。
3.根据权利要求1所述的切割钢丝用钢材的生产方法，其特征在于，在所述吹炼工序中分批次加入造渣剂且造渣剂的合计加入量为35～50Kg/吨钢液。
4.根据权利要求3所述的切割钢丝用钢材的生产方法，其特征在于，所述造渣剂至少分成3批次；
所述吹炼工序中：预处理后的铁水与废钢混合成钢液，第1批次造渣剂加入钢液之后，钢液在1330～1380℃温度下进行脱硅、脱磷，向脱硅、脱磷后的钢液中加入第2批次造渣剂，之后钢液进行吹氧脱碳，在吹氧脱碳过程中加入第3批次造渣剂。
5.根据权利要求1所述的切割钢丝用钢材的生产方法，其特征在于，所述吹炼工序中：在转炉内加入废钢，预处理后的铁水兑入转炉内，其中，兑入铁水在兑入铁水和废钢混合成的钢液中的重量占比为90％～95％，钢液在1330～1380℃温度下进行3～15分钟的脱硅、脱磷，之后钢液进行吹氧脱碳；或者，
所述吹炼工序中：在电炉内加入废钢，预处理后的铁水兑入电炉内，其中，兑入铁水在兑入铁水和废钢混合成的钢液中的重量占比为60％～90％，钢液在1330～1380℃温度下进行3～15分钟的脱硅、脱磷，之后钢液进行吹氧脱碳并在钢液温度未达到预设值时通电升温；
其中，所述废钢满足：S≤0.02％、Cu≤0.05％、Ni≤0.05％、Ti≤0.02％。
6.根据权利要求1所述的切割钢丝用钢材的生产方法，其特征在于，所述脱氧合金化工序中：吹炼后的钢液中依次加入脱氧剂和造渣剂；其中，所述脱氧剂包括依次向钢液中加入的增碳剂、硅铁合金、金属锰，造渣剂为碱度0.8～1.2且Al2O3≤10％的预熔型精炼渣。
7.根据权利要求1所述的切割钢丝用钢材的生产方法，其特征在于，所述精炼工序中：脱氧合金化后的钢液送入LF炉进行通电升温、化学成分调整和夹杂物调控，精炼后的钢液中夹杂物成分为：Al2O3≤10％、CaO≤30％。
8.根据权利要求1所述的切割钢丝用钢材的生产方法，其特征在于，所述真空精炼工序中：精炼后的钢液在真空度≤1.5mbar下保持至少15分钟以进行真空脱气和夹杂物去除；
其中，所述真空精炼工序中：精炼后的钢液送入RH炉，在真空度≤1.5mbar下保持15～20分钟以进行真空脱气和夹杂物去除；或者，
所述真空精炼工序中：精炼后的钢液送入VD炉或VOD炉，在真空度≤1.5mbar下保持20～30分钟以进行真空脱气和夹杂物去除，同时钢包底吹氩气强度≤0.003Nm3/(t·min)。
9.根据权利要求1所述的切割钢丝用钢材的生产方法，其特征在于，所述浇铸工序中：真空精炼后的钢液送至连铸机进行浇铸成连铸坯。
10.根据权利要求1所述的切割钢丝用钢材的生产方法，其特征在于，所述生产方法还包括，
轧钢工序：所述钢坯在950～1200℃温度下进行轧钢，制备成盘条。
11.根据权利要求1所述的切割钢丝用钢材的生产方法，其特征在于，所述生产方法还包括，
轧钢工序：所述钢坯在980～1050℃温度下进行轧钢，制备成直径5～10mm的盘条。
12.一种切割钢丝用钢材，其特征在于，所述切割钢丝用钢材采用权利要求1～11任一项所述的生产方法制备而成。
13.一种切割钢丝，其特征在于，所述切割钢丝由权利要求12所述的切割钢丝用钢材制备而成。
14.根据权利要求13所述的切割钢丝，其特征在于，所述切割钢丝的直径≤100μm。
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