技术领域
[0001] 本
发明涉及无
取向硅钢炼钢技术领域，尤其涉及一种利用电
镀锡泥代替纯锡锭
冶炼无取向硅钢的炼钢方法。
背景技术
[0002] Sn熔点：231.89℃，沸点：2260℃，是一种有
银白色金属光泽的低熔点金属，纯锡质软，常温下延展性良好，化学性质稳定，不易被
氧化。金属Sn的用途广，通常使用
电镀工艺将锡镀在其他产品表面，在电
镀锡生产过程中，电镀液中会出现主要成分为Sn(OH)4的絮状物，这些异物如果不过滤除去，会粘附在电镀锡板上形成“锡灰”
缺陷。因此，电镀锡线上均配置过滤系统，进行电镀液的过滤，得到电镀锡泥。当前电镀锡泥的回收一般需要交由专业机构进行处理，主要回收方式是将电镀锡泥在酸性溶液中充分浸泡过滤后获得镀锡泥渣，分离出其中的含锡泥渣，调节溶液酸
碱度，使锡化合物沉淀，分离并回收沉淀后的锡化合物，最终将分离所得的锡化合物溶于碱性溶液，该碱性溶液经过
电解后获得金属锡。电镀锡泥回收过程繁琐，生产流程长，在回收过程中需不断调节溶液的酸碱度，产生一定的废液，造成环境污染，生产成本较高。
[0003] Sn是一种界面活性元素，易在
晶界附近偏聚。由于其具有这一特性，在冶炼无取向硅钢时，添加少量Sn元素可明显改善无取向硅钢最终
退火后的再结晶织构，增加{100}有利织构组分，降低{111}不利织构组分，提高磁感应强度。Sn元素的添加，还可抑制内氧化层和氮化层的形成，进而提高无取向硅钢的
磁性能。当前含Sn无取向硅钢冶炼主要采用添加纯锡锭来满足锡元素的添加要求。
[0004] 目前，钢
铁行业绿色环保要求日趋紧迫，合理回收及利用钢铁生产过程中的废料成为亟待解决的问题。对于既拥有电镀锡生产线，同时又生产硅钢的企业而言，如能采用电镀锡泥代替纯锡锭用于生产含Sn高性能无取向硅钢，既可以降低生产成本，同时又可以解决电镀锡生产废料的问题。但目前尚无相关研究公开发表。
发明内容
[0005] 鉴于上述情况，本发明提出一种用电镀锡泥代替纯锡锭冶炼无取向硅钢的方法。
[0006] 本发明的技术方案是：将电镀锡生产线所产生的废料电镀锡泥烘干，此时主要成分为Sn (OH)4的电镀锡泥发生化学分解反应：Sn(OH)4＝SnO2+2H2O，
水变成蒸气挥发后，获得主要成分为SnO2的锡泥粉；按照炼钢成品成分要求，计算金属锡的添加量，然后按照锡泥粉中SnO2的含量和SnO2转化为金属锡的收得率计算锡泥粉的添加量；铁水
脱硫站采用定量锡泥粉与脱硫剂联合喷吹并搅拌进行脱硫操作，此时锡泥粉中大部分氧化锡与铁水中
碳发生反应，SnO2+2C＝Sn+2CO和2SnO+C＝2Sn+CO2，生成金属锡，未反应的SnO2和其它杂质与脱硫渣一起上浮至铁水表面，经扒渣除去；铁水脱硫后，经转炉炼钢-RH
真空精炼-
连铸等工序完成含Sn无取向硅钢的冶炼，其中真空精炼时可根据成分检测结果适量补充纯锡锭。
[0007] 工艺过程如下：
[0008] (1)电镀锡泥烘干，制成锡泥粉：将电镀锡泥从电镀生产线锡泥
过滤器中取出后进行烘干、粉化；
[0009] (2)铁水脱硫预处理：采用定量锡泥粉与脱硫剂联合喷吹并搅拌进行脱硫操作，铁水脱硫后达到S≤20ppm，扒渣率≥98％，
温度≥1320℃；
[0010] (3)转炉冶炼：进行转炉顶底复合吹炼，转炉终点控制C为0.03～0.045％，钢液自由氧在 0.05～0.08％，S≤0.004％，转炉出钢温度在1660～1700℃；转炉出钢前打开钢包底吹氩控制
阀，钢包底吹氩压
力控制在0.5～1.0MPa，出钢量达到3/4后，钢包底吹氩压力调至0.4～0.8MPa；转炉出钢量约1/6时按照1.1～1.2kg/t比例加石灰，出钢后加渣面
脱氧剂；取样进行成分检测；
[0011] (4)RH真空精炼：采用
脱碳处理模式，真空脱碳15～25min后，根据成分需要，按
铝块→超低
钛硅铁→低钛磷铁→金属锰→锡锭的顺序进行
合金化；合金化完成3～6min后，取钢样进行成分检验，根据成分检验结果，继续调整化学成分；化学成分调整完成后，进行净循环 5～10min；
[0012] (5)连铸。
[0013] 优选的，铁水脱硫工序所添加锡泥粉是由电镀锡泥经烘干所制得，烘干温度350-400℃，烘干时间≥60min；锡泥粉主要成分为：C：0％-2％，S：0％-1.5％，SiO2：0％-0.2％，SnO2： 93％-97％，Fe2O3：0％-3％，P2O5：0％-0.2％。
[0014] 优选的，铁水成分为：C：4.0％-5.0％，S：0％-0.07％，Si：0％-0.7％，Ti：0％-0.15％，Mn：0％-0.2％，P：0％-0.2％，余量为Fe及不可避免杂质元素；铁水到站温度应≥
1350℃。
[0015] 优选的，铁水脱硫站采用定量锡泥粉与脱硫剂联合喷吹并搅拌进行脱硫操作，此时铁水中C与锡泥粉中部分SnO2在高温下发生反应，形成金属Sn、CO和CO2，未反应的SnO2和其它杂质与脱硫渣一起上浮至铁水表面，经扒渣除去；锡泥粉中金属Sn收得率≥73％。
[0016] 优选的，所述无取向硅钢的成品化学成分重量百分比为：C≤0.005％，0.4％≤Si≤3.5％， 0.2≤Mn≤2.0％，Al≤1.0％，P≤0.05％，S≤0.005％，0.01％≤Sn≤0.05％，余量为Fe及不可避免杂质元素。
[0018] 本发明将电镀锡泥按照烘干温度350-400℃，烘干时间≥60min的工艺进行处理后获得主要成分为SnO2的锡泥粉，在含Sn无取向硅钢炼钢铁水脱硫时，充分利用铁水脱硫时的铁水条件和工艺条件，将定量锡泥粉与脱硫剂联合喷吹并搅拌，在进行脱硫操作同时，实现SnO2的还原，得到金属Sn；本发明不仅可以实现电镀锡车间的废料电镀锡泥的处理，减少传统锡泥回收过程中带来环境污染，降低电镀锡泥处理
费用，还变废为宝，节约含Sn无取向硅钢生产中纯锡锭的消耗，降低硅钢的炼钢成本；同时，本发明工艺简单易于操作。
具体实施方式
[0019] 下面结合
实施例对本发明进一步详细描述，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分。
[0020] 对比例：
[0021] 冶炼无取向硅钢目标成分为：C≤0.005％，Si：1.6％，Al：0.30％，Mn：0.25％，P：0.04％， S≤0.005％，Sn：0.025％，余量为Fe及不可避免杂质元素。
[0022] 工艺流程为铁水脱硫-180吨转炉炼钢-RH真空精炼-连铸，具体工艺过程如下：
[0023] (1)铁水脱硫：铁水成分为C：4.73％，S：0.038％，Si：0.38％，Ti：0.055％，Mn：0.14％， P：0.099％，余量为Fe及不可避免杂质元素；铁水到站温度为1356℃；选用搅拌头外形良好的脱硫工位，通
过喷吹脱硫剂并搅拌进行脱硫，铁水脱硫处理后S含量≤0.002％，扒渣率≥98％；铁水出站温度1328℃；
[0024] (2)转炉炼钢：进行转炉吹氧冶炼，转炉终点控制C为0.03～0.045％，O≤750ppm， S≤40ppm；转炉出钢前打开钢包底吹氩
控制阀，钢包底吹氩压力0.8MPa，出钢量达到3/4 后，钢包底吹氩压力调至0.6MPa；转炉出钢量约1/6时加石灰200kg，出钢后加渣面脱氧剂，脱氧剂均匀铺散于渣面；转炉出钢温度1686℃。出钢完成后，取样进行成分检测，成分为C：0.0325％，Si：0.0030％，Mn：0.045％，P：0.0086％，S：0.0032％，Al：0.002％，Ti：0.0005％；
[0025] (3)RH真空精炼：采用脱碳处理模式，抽真空20分钟后开始加入合金，然后按铝块、超低钛硅铁、低钛磷铁、金属锰、45kg纯锡锭的顺序进行合金化，真空度为1.9mBar，脱气12 分钟，合金化后净循环时间为7分钟。RH出钢温度1589℃。
[0026] (4)连铸：根据成品尺寸要求，铸成220*1250mm连
铸坯。
[0027] 经测试，铸坯化学成分为：C：0.0029％，Si：1.58％，Al：0.29％，Mn：0.22％；P：0.043％， S：0.0036％，Sn：0.024％，余量为Fe及不可避免杂质元素。金属Sn收得率为96％。
[0028] 实施例1：
[0029] 冶炼无取向硅钢目标成分为：C≤0.005％，Si：1.6％，Al：0.30％，Mn：0.25％，P：0.04％， S≤0.005％，Sn：0.025％，余量为Fe及不可避免杂质元素。
[0030] 工艺流程为制锡泥粉-铁水脱硫-180吨转炉炼钢-RH真空精炼-连铸，具体工艺过程如下：
[0031] (1)电镀锡泥烘干，制成锡泥粉：将电镀锡泥从电镀生产线锡泥过滤器中取出后进行烘干，烘干温度350-400℃，烘干时间≥60min；所得锡泥粉成分为：C：1.52％，S：0.51％，SiO2： 0.0068％，SnO2：95.82％，Fe2O3：2.09％，P2O5：0.046％；
[0032] (2)铁水脱硫预处理：按180吨
钢水，Sn目标成分0.025％计算，需45kg金属锡。锡
原子量118.71，氧原子量15.99，经计算需SnO2共57.1kg。SnO2转变为Sn收得率按80％计算，需SnO2共71.4kg，锡泥粉中SnO2含量为95.82％，故需添加锡泥粉量为74.5kg。铁水成分为 C：4.30％，S：0.023％，Si：0.48％，Ti：0.065％，Mn：0.12％，P：0.091％，余量为Fe及不可避免杂质元素；铁水到站温度为1358℃；选用搅拌头外形良好的脱硫工位，采用74.5kg 锡泥粉与脱硫剂联合喷吹并搅拌进行脱硫操作，铁水脱硫后达到S≤20ppm，扒渣率≥98％；铁水出站温度1325℃；
[0033] (3)转炉炼钢：进行转炉吹氧冶炼，转炉终点控制C为0.03～0.045％，O≤750ppm， S≤40ppm：转炉出钢前打开钢包底吹氩控制阀，钢包底吹氩压力0.8MPa，出钢量达到3/4 后，钢包底吹氩压力调至0.6MPa；转炉出钢量约1/6时加石灰200kg，出钢后加渣面脱氧剂，脱氧剂均匀铺散于渣面；转炉出钢温度1684℃。出钢完成后，取样进行成分检测，成分为C 0.036％，Si：0.001％，Mn：0.049％，P：0.0134％，S：0.0026％，Al：0.005％，Ti：0.0005％， Sn：0.027％；
[0034] (4)RH真空精炼：采用脱碳处理模式，抽真空20分钟后开始加入合金，根据转炉成分结果不再添加纯锡锭，按铝块、超低钛硅铁、低钛磷铁、金属锰的顺序进行合金化，真空度为 1.8mBar，脱气12分钟，合金化后净循环时间为7分钟。RH出钢温度1586℃。
[0035] (5)连铸：根据成品尺寸要求，铸成220*1250mm连铸坯。
[0036] 经测试，铸坯化学成分为：C：0.0025％，Si：1.56％，Al：0.28％，Mn：0.24％；P：0.040％， S：0.0031％，Sn：0.026％，余量为Fe及不可避免杂质元素。添加锡泥粉时，SnO2转变为Sn 收得率按80％计算，目标Sn为0.025％，实际为0.026％，故SnO2转变为Sn收得率为
83.2％。
[0037] 表1化学成分对比
[0038]
[0039] 由表1可知，与真空精炼加纯锡锭进行含Sn无取向硅钢冶炼相比，采用本发明的方法进行冶炼得到的无取向硅钢成分接近，取得了预期的效果。
[0040] 利用电镀锡泥进行无取向硅钢的冶炼，与传统工艺相比实现了对电镀锡泥的回收和有效利用，工艺简单易于操作，同时降低了转炉炼钢生产时所需锡锭的采购成本，还减少传统锡泥回收过程中带来环境污染。
[0041] 以上所述为本发明的实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出变更和
修改。所以，凡在本发明原理和宗旨的
基础上进行的修改、调整、变化等，均应包含在本发明范围之内。
