本发明公开了一种去除无取向硅钢夹杂物的方法，在中间包预设脉冲电流装置，将所述脉冲电流装置的正极连接在上挡渣堰处，负极连接在下导流坝处，在钢水浇注过程中，施加电脉冲处理即可。本发明基于中间包钢水流场的研究，在中间包上挡渣堰和下导流坝之间施加脉冲电场，扩大了脉冲电场作用的钢水区域，且随着钢水流场运动，流场与脉冲电场相互作用，使得细小的SiO2和MnS夹杂物在钢水运动过程中更有效的碰撞、聚集、长大，并有充足的时间充分上浮，从而达到有效去除铸坯夹杂物，降低铸坯中S和O含量，大幅提高钢水纯净度，进而提高硅钢成品磁性能。
基本信息
申请号：CN202110563074.6
申请日期：20210524
公开号：CN202110563074.6
公开日期：20210928
申请人：中南大学
申请人地址：410083 湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号
发明人：王万林;吴圣杰;应国民
当前权利人：中南大学
代理机构：长沙市融智专利事务所(普通合伙) 43114
代理人：赵进
主权利要求
1.一种去除无取向硅钢夹杂物的方法，其特征在于：在中间包预设脉冲电流装置，将所述脉冲电流装置的正极连接在上挡渣堰处，负极连接在下导流坝处，在钢水浇注过程中，施加电脉冲处理即可；施加电脉冲处理后，钢水中的MnS、SiO2类夹杂物上浮至保护渣中，杂质元素S含量降低至0.0030wt％以下，O含量降低至0.0030wt％以下。
权利要求
1.一种去除无取向硅钢夹杂物的方法，其特征在于：在中间包预设脉冲电流装置，将所述脉冲电流装置的正极连接在上挡渣堰处，负极连接在下导流坝处，在钢水浇注过程中，施加电脉冲处理即可；
施加电脉冲处理后，钢水中的MnS、SiO
2类夹杂物上浮至保护渣中，杂质元素S含量降低至0.0030wt％以下，O含量降低至0.0030wt％以下。
2.根据权利要求1所述的一种去除无取向硅钢夹杂物的方法，其特征在于：所述无取向硅钢的化学成分质量百分比包括：C≤0.005％、Si 0.3-2.0％、Mn 0.25-0.8％、Al≤0.003％、P≤0.02％、S≤0.01％、N≤0.0020％、Nb≤0.0020％、V≤0.0020％、Ti≤0.0020％，其余为Fe以及不可避免的杂质，炼钢过程中Mn/S≥50。
3.根据权利要求1所述的一种去除无取向硅钢夹杂物的方法，其特征在于：所述脉冲电流装置的电极采用耐高温钼丝。
4.根据权利要求1所述的一种去除无取向硅钢夹杂物的方法，其特征在于：电脉冲的脉冲电流为200～400A，脉冲宽度为20～80ms，频率为1～200Hz。
说明书
一种去除无取向硅钢夹杂物的方法
技术领域
本发明属于钢铁连铸技术领域，涉及一种去除无取向硅钢夹杂物的方法。
背景技术
冷轧无取向硅钢是制造各类电机铁芯的重要功能性磁性材料，广泛应用于各类家电压缩机和工业电机。近年来，随着电机能效不断升级，对无取向硅钢磁性能要求也不断提高，希望得到磁感更高，铁损更低的无取向硅钢。
通过增加无取向硅钢中Si/Al含量，可进一步降低无取向硅钢的铁损，但同时也会降低无取向硅钢磁感应强度，如何在降低铁损的同时，提高无取向硅钢成品磁感应强度，一直是无取向硅钢开发的难点之一。提高钢水纯净度，降低钢水中夹杂物含量，一直是各大无取向硅钢生产企业追求的目标。为了降低钢水中的杂质元素，通常的做法为吹气软搅拌。但对于超低碳无取向硅钢，由于其保护渣的氧化性较强，为防止钢水氧化，RH真空精炼后难以采用吹气软搅拌的方式。特别针对无铝硅钢，由于其采用硅脱氧，钢水中氧含量较高，一般氧含量为50-100ppm。该部分氧主要以SiO
2形式存在，尺寸一般为10～50μm。此外，由于钢水中氧含量较高，真空脱硫效果不佳，钢水中S含量较高，一般为30～60ppm，该部分S主要和钢水中的Mn元素，形成MnS夹杂物，该类夹杂物尺寸一般为10μm以下，炼钢过程难以去除。以上SiO
2和MnS夹杂物，导致无取向硅钢冷轧再结晶退火过程中，晶粒难以充分长大，严重影响成品磁性能。
研究表明脉冲电流技术可以有效去除夹杂物，其基本原理是在钢液精炼或凝固时通入脉冲电流，使得钢液中的夹杂物在上浮过程中，除了受到浮力、重力和钢水拖曳力外，还会受到“由于钢液和夹杂物的电导率不同而产生的电场－对夹杂物施加的额外上浮动力”，从而促进夹杂物上浮至钢液表面去除。如CN112024864A公开了一种利用脉冲电流去除中间包夹杂物的方法，包括：设置脉冲电源，在钢水浇注过程中，将脉冲电源的正极连接在塞棒上，脉冲电源的负极连接在连铸水口上。但是该种方法对钢水施加的面积较小，不利于夹杂物上浮，且在水口处施加脉冲电场，极易造成水口处夹杂物聚集，进而堵塞水口。
发明内容
针对现有电脉冲方式去除无Al硅钢中夹杂物中存在的问题，本发明的目的是在于提供一种去除无取向硅钢夹杂物的方法，基于中间包钢水流场的研究，在中间包上挡渣堰和下导流坝之间施加脉冲电场，流场与脉冲电场相互作用，有效去除铸坯夹杂物。
为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种去除无取向硅钢夹杂物的方法，在中间包预设脉冲电流装置，将所述脉冲电流装置的正极连接在上挡渣堰处，负极连接在下导流坝处，在钢水浇注过程中，施加电脉冲处理即可。
需要说明的是，本发明的脉冲电流装置采用现有常规的装置即可，此处不再赘述。
作为优选，所述无取向硅钢的化学成分质量百分比包括：C≤0.005％、Si0.3-2.0％、Mn 0.25-0.8％、Al≤0.003％、P≤0.02％、S≤0.01％、N≤0.0020％、Nb≤0.0020％、V≤0.0020％、Ti≤0.0020％，其余为Fe以及不可避免的杂质，炼钢过程中Mn/S≥50。
作为优选，所述脉冲电流装置的电极采用耐高温钼丝。
作为优选，电脉冲的脉冲电流为200～400A，脉冲宽度为20～80ms，频率为1～200Hz。
作为优选，施加电脉冲处理后，钢水中的MnS、SiO
2类夹杂物上浮至保护渣中，杂质元素S含量降低至0.0030wt％以下，O含量降低至0.0030wt％以下。
本发明基于中间包钢水流场的研究，在中间包上挡渣堰和下导流坝之间施加脉冲电场，扩大了脉冲电场作用的钢水区域，且随着钢水流场运动，流场与脉冲电场相互作用，使得细小的SiO
2和MnS夹杂物在钢水运动过程中更有效的碰撞、聚集、长大，并有充足的时间充分上浮，从而达到有效去除铸坯夹杂物，降低铸坯中S和O含量，大幅提高钢水纯净度，进而提高硅钢成品磁性能。
附图说明
图1为本发明的中间包预设脉冲电流装置连接示意图；
其中1、包体；2、长水口；3、抑湍器；4、上挡渣堰；5、下导流坝；6、塞棒。
图2为中间包流场分布示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
无取向硅钢的化学成分质量百分比包括：C：0.003％、Si 0.45％、Mn0.25％、Al0.002％、P 0.012％、S 0.0045％、N 0.0015％、Nb 0.0018％、V0.0012％、Ti 0.0013％，其余为Fe以及不可避免的杂质。
所述脉冲电流装置的电极采用耐高温钼丝。
电脉冲的脉冲电流为200A，脉冲宽度为60ms，频率为150Hz。
施加电脉冲处理后，钢水中的MnS、SiO
2类夹杂物上浮至保护渣中，杂质元素S含量降低至0.0018wt％，O含量降低至0.0016wt％。
实施例2
无取向硅钢的化学成分质量百分比包括：C：0.002％、Si 1.8％、Mn0.45％、Al0.0018％、P 0.015％、S 0.0055％、N 0.0018％、Nb 0.0012％、V0.0014％、Ti 0.0017％，其余为Fe以及不可避免的杂质。
所述脉冲电流装置的电极采用耐高温钼丝。
电脉冲的脉冲电流为200A，脉冲宽度为80ms，频率为200Hz。
施加电脉冲处理后，钢水中的MnS、SiO
2类夹杂物上浮至保护渣中，杂质元素S含量降低至0.0020wt％，O含量降低至0.0028wt％。
对比例1
无取向硅钢的化学成分质量百分比包括：C：0.002％、Si 1.8％、Mn0.45％、Al0.0018％、P 0.015％、S 0.0065％、N 0.0018％、Nb 0.0012％、V0.0014％、Ti 0.0017％，其余为Fe以及不可避免的杂质。
采用常规浇铸方式(不施加电脉冲)，杂质元素S含量为0.0065wt％，O含量降低至0.098wt％。钢坯中含有大量的MnS和SiO
2夹杂物，严重影响硅钢成品磁性能。
