CN103614614A

CN103614614A - 用于稀土钢生产的镧铁合金

Info

Publication number: CN103614614A
Application number: CN201310608985.1A
Authority: CN
Inventors: 赵殿清; 王雪莲; 袁晓鸣; 岳长青; 杨雄
Original assignee: Baotou Iron and Steel Group Co Ltd
Current assignee: Baotou Iron and Steel Group Co Ltd; Inner Mongolia Baotou Steel Union Co Ltd
Priority date: 2013-11-25
Filing date: 2013-11-25
Publication date: 2014-03-05

Abstract

本发明公开了一种用于稀土钢生产的镧铁合金，其成分按照重量百分比计，包括：镧8～20%、碳≤0.05%、磷≤0.010%和硫≤0.005%，其余为Fe和杂质。本发明生产的镧铁合金用于冶炼高品质稀土钢时，比重接近于钢的比重，在精炼过程中容易熔入钢中，提高了镧稀土的收得率；同时，可以起到加速稀土与钢中O、S、N、P等有害元素的化学反应，更加有利于钢中夹杂物的上浮排除，实现对钢水的深度净化，可提高钢材的塑性、冲压性能、低温冲击韧性、耐腐蚀性能等，还可以改善钢材的焊接性能。

Description

用于稀土钢生产的镧铁合金

技术领域

本发明涉及金属材料领域，具体地说，涉及一种用于稀土钢生产的镧铁合金。

背景技术

目前，稀土作为炼钢采用的添加剂被广泛运用，稀土在钢中主要有三大作用：净化作用、变质作用和微合金化作用，稀土加入钢水中可起脱硫、脱氧、改变夹杂物形态的作用，可提高钢材的塑性、冲压性能、低温冲击韧性、耐磨性能、耐腐蚀性能，还可以改善钢材的焊接性能。

现在炼钢生产中添加稀土最常用的有两种方法：

一是稀土合金，稀土合金制成块状或粉状合金，块状稀土合金用于大包投入，粉状稀土合金一般采于大包内喷粉、模铸中注管喷粉等方法加入钢中。

二是混合稀土金属。稀土金属制成丝状或棒状，丝状稀土金属用于钢包、中注管或连铸结晶器，使用喂丝机喂入钢中；棒状稀土金属采用模内吊挂的方法熔入钢中。由于稀土金属活性强、比重低于钢，稀土金属很难加入到1600℃以上的钢液中，稀土金属烧损严重，收得率非常低。

此外，尽管稀土金属具有很强的脱硫、脱氧能力，但如果将稀土金属直接投入钢液时，由于产生的稀土-氧-硫夹杂熔点高、比重大，难以聚集上浮并排除，从而在除杂的过程中，同时会因排除不尽而降低了钢水的纯净度，影响产品质量。

真空感应熔炼炉用来熔炼耐热合金、磁性合金、电工合金和高强度钢等，该炉型的特点是在熔炼过程中炉温、真空度和熔炼时间等的控制比较容易，所以炉料的脱气可以很充分。另外，合金料的添加量也可以精确控制，所以是熔炼含铝、钛等活泼元素的耐热合金和精密合金的较合适的炉子。

中国专利CN1570178A公开了一种用于炼钢的含铌铁合金，化学成分配比为：Si：2～70%，Nb：0.5～20%，其余为Mn：2～70%，Sr：1～10%，B：2～20%，Al:2～20%，Ca：1～15%，RE：1～10%中的一种或几种，能一次性满足炼钢脱氧和合金化的要求，不足之处是未提及对夹杂物的影响。

中国专利CN1807657A公开了一种用于炼钢的钢水精炼变质剂，化学成分配比为：Si：30～60%，Ba：5～25%，RE：1～15%，Ca：1～15%，Al：1～15%，Ti：1～6%，其余为Sr：0.1～3%，Nb：0.1～3%，Mg:0.1～3%，Mn：1～15%中的一种或几种，不足之处是未提及稀土收得率及对夹杂物的影响。

中国专利CN102002619A公开了一种用于硅钢生产的稀土硅合金及其制备方法，化学成分配比为：RE：45～60%，Si：40～55%，C≤0.5%；P≤0.002%，S≤0.002%，不足之处是该稀土合金仅适用于硅钢的生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于稀土钢生产的镧铁合金，可显著提高稀土收得率，改变夹杂物形态，提高钢材塑性和低温冲击韧性。

本发明的技术方案如下：

一种用于稀土钢生产的镧铁合金，其成分按照重量百分比计，包括：镧8～20%、碳≤0.05%、磷≤0.010%和硫≤0.005%，其余为Fe和杂质。

进一步：镧的含量为8%，碳的含量为0.04%，磷的含量为0.008%，硫的含量为0.005%，其余为Fe和杂质。

进一步：镧的含量为18%，碳的含量为0.02%，磷的含量为0.009%，硫的含量为0.004%，其余为Fe和杂质。

进一步：镧的含量为20%，碳的含量为0.02%，磷的含量为0.009%，硫的含量为0.004%，其余为Fe和其它不可避免的杂质。

本发明的技术效果如下：

1、本发明解决长期制约稀土在钢中加入的困难问题，用于代替现有的稀土合金作为炼钢中采用的添加剂，不仅更好地利用了稀土在钢中的三大作用，而且还不影响其它合金含量的加入。

2、本发明生产的镧铁合金采用新型镧铁合金化学成分设计，用于冶炼高品质稀土钢时，比重接近于钢的比重，在精炼过程中容易熔入钢中，提高了镧稀土的收得率。提高稀土收得率2.5倍，吨钢利润约20元。

3、本发明生产的镧铁合金可以起到加速稀土与钢中O、S、N、P等有害元素的化学反应，更加有利于钢中夹杂物的上浮排除，实现对钢水的深度净化，可提高钢材的塑性、冲压性能、低温冲击韧性、耐腐蚀性能等，还可以改善钢材的焊接性能。

4、本发明生产的镧铁合金可以准确控制钢中稀土镧的含量。

具体实施方式

以下用实施例对本发明作更详细的描述。这些实施例仅仅是对本发明最佳实施方式的描述，并不对本发明的范围有任何限制。

用于稀土钢生产的镧铁合金的成分按照重量百分比计，包括：镧（La）：8～20%，碳（C）：≤0.05%，磷（P）：≤0.010%，硫（S）：≤0.005%，其余为Fe和其它不可避免的杂质。

实施例1

选用优质工业纯铁和含量≥98.0%的稀土镧金属为原料，选用衬有碱土金属氧化物坩埚的真空感应电炉作为熔炼装置，熔炼时根据稀土含量的不同采用不同的冶炼温度、压力等熔炼参数。其化学成分按照重量百分比计，包括：La：8%，C:0.04%，P：0.008%，S：0.005%，其余为Fe和其它不可避免的杂质。

将本稀土镧铁合金用于生产包钢宽厚板生产线BT700E钢种，显著提高了稀土收得率，对比结果见表1。

表1收得率对比结果

稀土合金种类	钢包容积(t)	加入量(ppm)	检测含量(ppm)	收得率(％)
					本实施例	210	15	5.55	37.00
对比稀土合金	210	100	12.00	12.00

实施例2

选用优质工业纯铁和含量≥98.0%的稀土镧金属为原料，选用衬有碱土金属氧化物坩埚的真空感应电炉作为熔炼装置，熔炼时根据稀土含量的不同采用不同的冶炼温度、压力等熔炼参数。其化学成分按照重量百分比计，包括：La：18%，C：0.02%，P：0.009%，S：0.004%，其余为Fe和其它不可避免的杂质。

将本稀土镧铁合金用于生产包钢宽厚板生产线试制的BT700E钢种，显著提高了稀土收得率，对比结果见表2。

表2收得率对比结果

稀土合金种类	钢包容积(t)	加入量(ppm)	检测含量(ppm)	收得率(％)
					本实施例	210	33	11.60	35.20
对比稀土合金	210	95	13.00	13.70

实施例3

选用优质工业纯铁和含量≥98.0%的稀土镧金属为原料，选用衬有碱土金属氧化物坩埚的真空感应电炉作为熔炼装置，熔炼时根据稀土含量的不同采用不同的冶炼温度、压力等熔炼参数。其化学成分按照重量百分比计，包括：La：20%，C：0.02%，P：0.009%，S：0.004%，其余为Fe和其它不可避免的杂质。

将本稀土镧铁合金用于生产包钢宽厚板生产线试制的BT700E钢种，显著提高了稀土收得率，对比结果见表3。

表3收得率对比结果

稀土合金种类	钢包容积(t)	加入量(ppm)	检测含量(ppm)	收得率(%)
					本实施例	210	16	6	38
对比稀土合金	210	95	13	14

Claims

1.一种用于稀土钢生产的镧铁合金，其特征在于，其成分按照重量百分比计，包括：镧8～20%、碳≤0.05%、磷≤0.010%和硫≤0.005%，其余为Fe和杂质。

2.如权利要求1所述用于稀土钢生产的镧铁合金，其特征在于：镧的含量为8%，碳的含量为0.04%，磷的含量为0.008%，硫的含量为0.005%，其余为Fe和杂质。

3.如权利要求1所述用于稀土钢生产的镧铁合金，其特征在于：镧的含量为18%，碳的含量为0.02%，磷的含量为0.009%，硫的含量为0.004%，其余为Fe和杂质。

4.如权利要求1所述用于稀土钢生产的镧铁合金，其特征在于：镧的含量为20%，碳的含量为0.02%，磷的含量为0.009%，硫的含量为0.004%，其余为Fe和其它不可避免的杂质。