铁基非晶纳米晶合金冶炼方法与流程

本发明涉及合金冶炼领域，具体而言，涉及一种铁基非晶纳米晶合金冶炼方法。

背景技术：

1、目前铁基纳米晶合金带状产品制造过程，为实现钢液的纯净度达到制带的条件，降低堵嘴率，在进行冶炼时均采用两步法，即先使用冶炼炉将纯铁、工业硅、硼铁、铌铁、阴极铜冶炼成为合金，浇铸、冷却后形成合金中转锭，在进行带状产品制造时，再将中转锭加入到真空炉中进行二次熔化。

2、该种方法的缺点是增加了一次冷却、加热过程，导致能耗大大升高，生产效率明显降低。

3、因此，亟需一种能够大大节约能耗的冶炼方式来实现铁基非晶纳米晶合金冶炼。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是铁基非晶纳米晶极薄带两步法冶炼导致的能耗高、效率低的问题，节约铁基非晶纳米晶合金冶炼时能量消耗，省去冷却、再加热过程，保持热量，避免二次加热的冶炼。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种铁基非晶纳米晶合金冶炼方法，包括如下步骤：s1、原辅料第一次装炉，原辅料包括：纯铁、工业硅、硼铁、铌铁、清渣剂；s2、送电加热；当采用凉炉冶炼时，为防止热振现象，要先进行小功率预热5min，小功率为20-30kw，再进行中功率加热5min，中功率为60-70kw；当采用热炉冶炼时，则直接用中功率加热5min，中功率为60-70kw；s3、送电至最大功率并陆续加入剩余纯铁，直至炉内固体料全部进入钢液后，进入精炼阶段；s4、精炼阶段，送电至最大功率加热10min；s5、保温，将功率降至中功率60-70kw，加热3min；s6、二次加料，注意每加入一种原料都要确保固体料未完全覆盖液面，能看见流动的钢液，以防止结壳；s7、送电110kw、10min，炉内固体料全部进入钢液后，开启氩气，流量控制在1l/min；s8、二次精炼，送电至最大功率加热3min；将功率降至中功率60-70kw，加热3min。

3、根据本发明的实施例，铁基非晶纳米晶合金冶炼方法还可如下步骤：s9、停电静置15-20min；s10、再加入特殊清渣剂，静置2min；s11、打渣，取样，静置10min，停氩气。其中，特殊清渣剂可采用在先申请cn111411287a所公开的清渣剂，具体不受此限，用户可依据实际需要而定。

4、根据本发明的实施例，铁基非晶纳米晶合金冶炼方法还可包括如下步骤：s12、钢液温度加至1350℃，浇钢至制带用的中间包，进行制带。

5、根据本发明的实施例，步骤s1中，在原料入炉阶段，可保证将难熔的铌铁在中频炉加热的高温区，即中频炉的中部。

6、根据本发明的实施例，步骤s1包括：可首先将特殊的清渣剂放入炉底，再将纯铁装入炉中至炉腔二分之一处，然后用部分硼铁和部分工业硅填充纯铁缝隙，以防止铌铁自物料缝隙跌入中频炉炉底，之后加入全部的铌铁，铌铁上部加入剩余纯铁至炉腔顶部。

7、根据本发明的实施例，步骤s5中，可采用纯铁棒沿炉衬内侧顺时针由外而内搅动，确保铌铁、纯铁熔化完全。

8、根据本发明的实施例，步骤s6中，二次加料可包括依次加入硼铁、工业硅、电解铜。

9、根据本发明的实施例，冶炼所使用的冶炼炉可为200kg的中频冶炼炉。

10、根据本发明的实施例，整个冶炼过程钢液温度不得超过1550℃，如超过1550℃，则可适当调节降低功率。

11、根据本发明的实施例，最大功率可为250kw。

12、与现有技术相比，本发明的实施例所提供的技术方案至少可实现如下有益效果：

13、本发明专利根据纯铁、工业硅、硼铁、铌铁、阴极铜的熔点、合金化特点，采用了特殊的加料顺序、方式和特定的加热工艺，将纯铁、工业硅、硼铁、铌铁、阴极铜在冶炼炉合金化后，不用铸锭、再熔化，直接进行制带的突破，解决了必须通过两步法才能达到钢液纯净度的问题，降低了能源的消耗，减少了生产时间，提高了生产效率。

14、通过本发明的冶炼方法，可以实现在保证钢纯净度的前提下，通过一次冶炼就可以达到进行厚度25微米以下的铁基纳米晶带状产品制造的要求，一方面通过特殊的加料方式和加热工艺，可以减少冶炼时间，实现合金化并使铌铁充分熔化，另一方面本发明结合铁基纳米晶合金产生的渣子成分，采用了特殊的清渣剂，保证钢液纯净度，通过特殊的清渣剂可将钢液中某些物质与氧结合新形成的液态大颗粒杂质轻量化，浮出钢液表面，将其去除，对提高钢液纯净度、降低制带堵嘴率、提高极薄带质量具有显著效果。

技术特征：

1.一种铁基非晶纳米晶合金冶炼方法，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的铁基非晶纳米晶合金冶炼方法，还包括如下步骤：

3.如权利要求2所述的铁基非晶纳米晶合金冶炼方法，还包括如下步骤：

4.如权利要求1所述的铁基非晶纳米晶合金冶炼方法，其中，步骤s1中，在原料入炉阶段，要保证将难熔的铌铁在中频炉加热的高温区，即中频炉的中部。

5.如权利要求4所述的铁基非晶纳米晶合金冶炼方法，其中，所述步骤s1包括：首先将特殊的清渣剂放入炉底，再将纯铁装入炉中至炉腔二分之一处，然后用部分硼铁和部分工业硅填充纯铁缝隙，以防止铌铁自物料缝隙跌入中频炉炉底，之后加入全部的铌铁，铌铁上部加入剩余纯铁至炉腔顶部。

6.如权利要求1所述的铁基非晶纳米晶合金冶炼方法，其中，步骤s5中，采用纯铁棒沿炉衬内侧顺时针由外而内搅动，确保铌铁、纯铁熔化完全。

7.如权利要求1所述的铁基非晶纳米晶合金冶炼方法，其中，步骤s6中，二次加料包括依次加入硼铁、工业硅、电解铜。

8.如权利要求1所述的铁基非晶纳米晶合金冶炼方法，其中，冶炼所使用的冶炼炉为200kg的中频冶炼炉。

9.如权利要求1所述的铁基非晶纳米晶合金冶炼方法，其中，整个冶炼过程钢液温度不得超过1550℃，如超过1550℃，则适当调节降低功率。

10.如权利要求1所述的铁基非晶纳米晶合金冶炼方法，其中，所述最大功率为250kw。

技术总结
本发明涉及一种铁基非晶纳米晶合金冶炼方法，包括如下步骤：S1、原辅料第一次装炉；S2、送电加热；S3、送电至最大功率并陆续加入剩余纯铁，直至炉内固体料全部进入钢液后，进入精炼阶段；S4、精炼阶段，送电至最大功率加热10min；S5、保温，将功率降至中功率60‑70KW，加热3min；S6、二次加料，注意每加入一种原料都要确保固体料未完全覆盖液面，能看见流动的钢液，以防止结壳；S7、送电110KW、10min，炉内固体料全部进入钢液后，开启氩气，流量控制在1L/min；S8、二次精炼，送电至最大功率加热3min；将功率降至中功率60‑70KW，加热3min。依据本发明的铁基非晶纳米晶合金冶炼方法，在冶炼炉合金化后，不用铸锭、再熔化，实现直接进行制带，降低了能源的消耗，提高了生产效率。

技术研发人员：李博,李志恩,赵伟伟
受保护的技术使用者：太原钢铁（集团）电气有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1