CN111363890A - 一种rh精炼的稀土处理方法 - Google Patents

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张宏艳
刘国梁
肖宝亮
张大伟
李海波
季晨曦
潘宏伟
曾智
邓小旋
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Abstract

本发明公开了一种RH精炼的稀土处理方法，所述方法包括：RH精炼钢液过程中保持真空槽内的真空度小于4kPa；向RH精炼炉中的钢液加入稀土元素；加入稀土元素后对钢液进行5min以上的RH纯循环；RH精炼炉破真空后对钢液进行12min以上的软吹；对钢液进行浇注，并控制浇注时中间包的过热度为20‑35℃。本发明有利于提高加入稀土的成分均匀性和提高稀土吸收率及其吸收稳定性，同时避免结晶器水口堵塞。

Description

一种RH精炼的稀土处理方法
技术领域
本发明涉及炼钢技术领域，尤其涉及一种RH精炼的稀土处理方法。
背景技术
有关稀土在钢中的作用，国内外冶金学者已初步形成共识，加入少量稀土元素就能使热加工性能大为改善，加工成材率提高。比如，可以使得汽车大梁钢的横向冲击提高50％以上，无缝钢管的耐腐蚀性能提高60％。
目前现有技术在RH法(RH法，即钢液真空循环脱气法，是西德鲁尔钢铁公司(Ruhrstahl)和赫拉欧斯(Hereaeus)共同设计开发的一种钢液炉外精炼方法)，精炼的过程中加入稀土的方式会导致浇注过程结晶器水口堵塞等问题；另外，现有技术中还存在在结晶器内进行稀土处理虽然能够避免堵水口的问题，但是存在稀土含量分布不均匀等现象。
因此，目前急需一种能够同时解决稀土加入后不均匀和结晶器水口堵塞问题的工艺方法。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提出了一种RH精炼的稀土处理方法，可以避免浇注过程结晶器水口堵塞问题，同时保证加入的稀土元素更加均匀。
本申请通过本申请的一实施例提供如下技术方案：
一种RH精炼的稀土处理方法，包括：
RH精炼钢液过程中保持真空槽内的真空度小于4kPa；
向RH精炼炉中的钢液加入稀土元素；
加入稀土元素后对钢液进行5min以上的RH纯循环；
RH精炼炉破真空后对钢液进行12min以上的软吹；
对钢液进行浇注，并控制浇注时中间包的过热度为20-35℃。
优选地，所述向RH精炼炉中的钢液加入稀土元素，包括：
将真空泵切换为四级泵控制，并保持真空槽内的真空度小于7kPa；
在保持真空槽内的真空度小于7kPa的时长为1min后，向RH精炼炉中的钢液加入稀土元素。
优选地，所述将真空泵切换为四级泵控制，并保持真空槽内的真空度小于7kPa，包括：
将真空泵切换为四级泵控制，并保持真空槽内的真空度为4kPa。
优选地，所述RH精炼钢液过程中保持真空槽内的真空度小于4kPa，包括：
RH精炼钢液过程中保持真空槽内的真空度为1kPa。
优选地，所述向RH精炼炉中的钢液加入稀土元素之后，还包括：
控制RH精炼渣中的FeO和MnO的总含量小于等于1％。
优选地，所述RH精炼炉破真空后对钢液进行12min以上的软吹，包括：
RH精炼炉破真空后，控制对钢液软吹的流量大小为使钢液液面恰好波动；
控制对钢液软吹的时间大于12min。
优选地，所述RH精炼钢液过程中保持真空槽内的真空度小于4kPa之前，还包括：
控制转炉终点钢液中S含量小于50ppm。
优选地，所述向RH精炼炉中的钢液加入稀土元素，包括：
向RH精炼炉中的钢液加入的稀土元素为Ce和La；其中，Ce含量为65％，La含量为33％。
优选地，所述向RH精炼炉中的钢液加入稀土元素，包括：
向RH精炼炉中的钢液中加入稀土元素的量为0.12kg/t。
本发明实施例中的一种RH精炼的稀土处理方法，通过RH精炼钢液过程中保持真空槽内的真空度小于4kPa；向RH精炼炉中的钢液加入稀土元素；加入稀土元素后对钢液进行5min以上的RH纯循环；RH精炼炉破真空后对钢液进行12min以上的软吹；对钢液进行浇注，并控制浇注时中间包的过热度为20-35℃。通过本发明方法在RH精炼的过程中加入稀土元素，可实现冶炼过程中稀土元素的精确化控制，同时，本发明实施例通过保证RH纯循环时间，保证稀土合金在钢液中完全混合，使得稀土在钢液中的均匀性进一步提高，提高稀土元素收得率。在RH精炼炉破真空后对钢液进行12min以上的软吹，并控制浇注时中间包的过热度为20-35℃，进一步的避免了结晶器水口堵塞的问题。另外，通过本发明实施例的RH精炼的稀土处理方法，可在精炼结束后不进行Ca处理，进一步提高钢液洁净度，避免影响稀土元素收得率。因此，本发明可同时可以避免浇注过程结晶器水口堵塞问题和稀土加入不均匀的问题。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了本发明第一实施例提供的一种RH精炼的稀土处理方法的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
请参见图1，示出了本发明实施例提供的一种RH精炼的稀土处理方法的方法流程图。所述方法包括：
步骤S10：RH精炼钢液过程中保持真空槽内的真空度小于4kPa；
步骤S20：向RH精炼炉中的钢液加入稀土元素；
步骤S30：加入稀土元素后对钢液进行5min以上的RH纯循环；
步骤S40：RH精炼炉破真空后对钢液进行12min以上的软吹；
步骤S50：对钢液进行浇注，并控制浇注时中间包的过热度为20-35℃。
在步骤S10中，RH精炼即钢液真空循环脱气法(RH法，RH-vacuum degassing)，是西德鲁尔钢铁公司(Ruhrstahl)和赫拉欧斯(Hereaeus)共同设计开发的一种钢液炉外精炼方法。在本实施例中步骤S10之前，应当控制转炉出钢钢液的S(硫)含量小于50ppm。
在进行RH精炼的过程中，应当避免吹氧升温操作。同时，保持真空槽内的真空度小于4kPa。优选地，RH精炼钢液过程中保持真空槽内的真空度为1kPa。
步骤S20：向RH精炼炉中的钢液加入稀土元素。
在步骤S20中，向RH精炼炉中的钢液加入的稀土元素为Ce(铈)和La(镧)；其中，Ce含量为65％，La含量为33％。总得来说，可控制加入的稀土元素的稀土含量大于等于99％，避免引入其他杂质。
进一步的，在加入稀土元素时，向RH精炼炉中的钢液中的加入量为0.12kg/t时，可获得较优的稀土合金收得率。
进一步的，步骤S20实施例应当包括如下的步骤细节：
步骤S21：将真空泵切换为四级泵控制，并保持真空槽内的真空度小于7kPa。其中优选地，可控制真空度为4kPa。
步骤S22：在保持真空槽内的真空度小于7kPa的时长为1min后，向RH精炼炉中的钢液加入稀土元素。
需要说明的是，若需要向钢液中加入其他合金也应当在该步骤20执行时一同加入，即其他合金应当与稀土元素一起加入。
进一步的，在加入稀土元素之后还应当控制RH精炼渣的氧化性。本实施例中通过对精炼渣中的FeO(氧化铁)和MnO(氧化锰)的含量来确定RH精炼渣的氧化性。具体的，控制RH精炼渣中的FeO和MnO的总含量小于等于1％；由此通过确定RH精炼渣中FeO和MnO的总含量，保证炉渣流动性，避免结晶器水口堵塞，同时，通过系统探索冶炼工艺控制因素对稀土合金收得率的影响规律，可达到量化各影响因素的指标，实现冶炼过程中稀土合金的精确化控制，进一步提高稀土合金收得率。
步骤S30：加入稀土元素后对钢液进行5min以上的RH纯循环。
通过步骤S30，保证足够的RH纯循环时间，使稀土元素在钢液中完全混合，为了提高效率可设置纯循环的时间为5分钟或6分钟。
通过步骤S21-S22的控制，可提高稀土元素的吸收率和加入的均匀性。
步骤S40：RH精炼炉破真空后对钢液进行12min以上的软吹。
在步骤S40中，进行软吹时应当在RH精炼炉破真空之后，控制对钢液软吹的流量大小至使钢液液面恰好波动或微微波动为较优。控制对钢液软吹的时间大于12min，可为12min。
需要说明的是，由于稀土合金可代替Ca线进行夹杂物变性处理，在RH精炼结束不进行Ca(钙)处理，进一步提高钢液洁净度。
最后，在步骤S50中执行钢液的浇注。
步骤S50：对钢液进行浇注，并控制浇注时中间包的过热度为20-35℃。
在本实施例中，通过步骤S10-S50的实施可使稀土合金的收得率达到52％以上，工艺简单且易于操作。具体的，按照上述方法执行可检测得到下述的稀土含量变化以及保护渣成份变化。
表1过程稀土含量变化
Figure BDA0002422258520000051
Figure BDA0002422258520000061
通过表1可以看出，在浇注80t、160t、240t质量的钢液过程中，稀土含量总体保持相对稳定，可反映出通过该种方法加入稀土能够使得钢液中的稀土具有较高的均匀性。
表2保护渣成分变化
Figure BDA0002422258520000062
通过表1可以看出，保护渣的成分相对较为稳定，表明在整个RH精炼过程中，稀土的加入、不进行Ca处理不会对保护渣造成影响，也即在本发明中加入65％的Ce(铈)和33％的La(镧)是较为合理的配比，并且加入量为0.12kg/t，可保证能够取得较高的稀土元素收得率的同时，避免对钢液原有成分的影响。
综上所述，本实施例中的一种RH精炼的稀土处理方法，，通过RH精炼钢液过程中保持真空槽内的真空度小于4kPa；向RH精炼炉中的钢液加入稀土元素；加入稀土元素后对钢液进行5min以上的RH纯循环；RH精炼炉破真空后对钢液进行12min以上的软吹；对钢液进行浇注，并控制浇注时中间包的过热度为20-35℃。通过本发明方法在RH精炼的过程中加入稀土元素，可实现冶炼过程中稀土元素的精确化控制，同时，本发明实施例通过保证RH纯循环时间，保证稀土合金在钢液中完全混合，使得稀土在钢液中的均匀性进一步提高，提高稀土元素收得率。在RH精炼炉破真空后对钢液进行12min以上的软吹，并控制浇注时中间包的过热度为20-35℃，进一步的避免了结晶器水口堵塞的问题。另外，通过本发明实施例的RH精炼的稀土处理方法，可在精炼结束后不进行Ca处理，进一步提高钢液洁净度，避免影响稀土元素收得率。因此，本发明可同时可以避免浇注过程结晶器水口堵塞问题和稀土加入不均匀的问题。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的步骤。本发明中的单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (9)

1.一种RH精炼的稀土处理方法，其特征在于，包括：
RH精炼钢液过程中保持真空槽内的真空度小于4kPa；
向RH精炼炉中的钢液加入稀土元素；
加入稀土元素后对钢液进行5min以上的RH纯循环；
RH精炼炉破真空后对钢液进行12min以上的软吹；
对钢液进行浇注，并控制浇注时中间包的过热度为20-35℃。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向RH精炼炉中的钢液加入稀土元素，包括：
将真空泵切换为四级泵控制，并保持真空槽内的真空度小于7kPa；
在保持真空槽内的真空度小于7kPa的时长为1min后，向RH精炼炉中的钢液加入稀土元素。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将真空泵切换为四级泵控制，并保持真空槽内的真空度小于7kPa，包括：
将真空泵切换为四级泵控制，并保持真空槽内的真空度为4kPa。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述RH精炼钢液过程中保持真空槽内的真空度小于4kPa，包括：
RH精炼钢液过程中保持真空槽内的真空度为1kPa。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向RH精炼炉中的钢液加入稀土元素之后，还包括：
控制RH精炼渣中的FeO和MnO的总含量小于等于1％。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述RH精炼炉破真空后对钢液进行12min以上的软吹，包括：
RH精炼炉破真空后，控制对钢液软吹的流量大小为使钢液液面恰好波动；
控制对钢液软吹的时间大于12min。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述RH精炼钢液过程中保持真空槽内的真空度小于4kPa之前，还包括：
控制转炉终点钢液中S含量小于50ppm。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向RH精炼炉中的钢液加入稀土元素，包括：
向RH精炼炉中的钢液加入的稀土元素为Ce和La；其中，Ce含量为65％，La含量为33％。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向RH精炼炉中的钢液加入稀土元素，包括：
向RH精炼炉中的钢液中加入稀土元素的量为0.12kg/t。
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