CN114703338B - 一种冶炼稀土钢的精炼渣及其稀土损耗控制方法 - Google Patents

一种冶炼稀土钢的精炼渣及其稀土损耗控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种冶炼稀土钢的精炼渣及其稀土损耗控制方法，属于钢铁冶金技术领域，解决了现有稀土钢冶炼过程中稀土元素收得率低的问题。一种冶炼稀土钢的精炼渣成分以质量百分数计为CaO：55‑65，SiO2：5‑8，MgO：11‑15，Al2O3：15‑24，FeO+MnO＜0.5，Ce2O3+La2O3：0.1‑2.9，CaO/SiO2：8.0‑11。本发明通过对稀土加入后最容易与稀土反应的钢包顶渣和中间包覆盖剂成分的设计入手，优化钢包顶渣成分，获得最小的稀土耗损量，本发明的精炼渣及其控制方法，使得从精炼到连铸过程中收得率在40％以上，较现有的稀土收得率提高8％多，降低了生产成本50元/吨钢。

Description

一种冶炼稀土钢的精炼渣及其稀土损耗控制方法
技术领域
本发明属于钢铁冶金技术领域，具体涉及一种冶炼稀土钢的精炼渣及其稀土损耗控制方法。
背景技术
稀土在钢中作用机理和作用效果已经有大量文献报道说明，在钢中添加可明显改善钢材的组织，提高其性能。但是由于稀土金属特殊的理化性能，如密度低、易挥发、强亲氧性等特点，使得稀土钢在冶炼过程中氧化、烧损严重，稀土收得率一直较低。在实验室或者单炉试验时，稀土收得率尚可控制，或者稀土收得率并非一个必要的、严重的问题，但对于采用连铸工艺连续生产稀土钢，稀土的稳定加入和稀土在钢中稳定留存等就成为了一个关键问题。
稀土钢生产实践中稀土的收得率约30％左右，波动较大，且产品中稀土成分很不稳定。因此提供一种减少冶炼稀土钢过程中稀土损耗的控制方法是非常必要的。
发明内容
鉴于以上分析，针对现有技术中的不足，本发明旨在提供一种冶炼稀土钢的精炼渣及其稀土损耗控制方法，以解决现有稀土钢冶炼过程中稀土元素收得率低的问题。
本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：
一方面，本发明提供了一种冶炼稀土钢的精炼渣，其特征在于，精炼渣成分以质量百分数计为CaO：55-65，SiO2：5-8，MgO：11-15，Al2O3：15-24，FeO+MnO＜0.5，Ce2O3+La2O3：0.1-2.9，CaO/SiO2：8.0-11。
进一步的，稀土钢中的稀土Ce和/或La的质量百分含量为0.002-0.05％。
另一方面，本发明还提供了一种稀土损耗控制方法，包括如下步骤：
步骤1、转炉或电炉冶炼；
步骤2、LF炉或LF炉→RH炉精炼；
步骤3、精炼后连铸；
步骤2中，LF精炼时的钢包顶渣使用上述的精炼渣；
稀土为Ce和/或La，在步骤2中精炼的最后一步加入；
进一步的，步骤2中，稀土以铈铁和/或镧铁的方式加入。
进一步的，铈铁和/或镧铁的稀土含量为30％。
进一步的，步骤2中，在加入稀土之前，控制钢水中溶解氧[O]的质量百分含量在1.5ppm以下。
进一步的，步骤2中，钢包顶渣厚为140-200mm。
进一步的，步骤3中，钢水通过中间包进入连铸结晶器，并用中间包覆盖剂覆盖钢水隔绝空气，中间包覆盖剂成分如上述精炼渣成分。
进一步的，中间包覆盖剂为将钢包顶渣磨细至200目以下，烘干后使用。
进一步的，中间包覆盖剂的厚度为200～250mm。
与现有技术相比，本发明有益效果如下：
1、采用本发明的精炼渣及其控制方法，使得从精炼到连铸过程中收得率在40％以上，较现有的稀土收得率提高8％多，降低了生产成本50元/吨钢。
2、通过对稀土加入后最容易与稀土反应的钢包顶渣和中间包覆盖剂成分的设计入手，优化钢包顶渣成分，获得最小的稀土耗损量。
3、中间包覆盖剂可使用精炼钢包顶渣，实现废物的循环利用，最大程度降低了生产成本。
4、通过本发明的技术方案，使得稀土金属这种宝贵资源的利用率得到了提升，为稀土钢的生产提供了范例。
附图说明
图1为改进前稀土钢从精炼到连铸过程中各环节的增氧量；
图2为改进前稀土钢从精炼到连铸过程中各环节的稀土损耗量。
图3为钢包顶渣、中间包覆盖剂改进后稀土钢从精炼到连铸过程中各环节的增氧量；
图4为钢包顶渣、中间包覆盖剂改进后稀土钢从精炼到连铸过程中各环节的稀土损耗量。
具体实施方式
以下结合具体实施例对一种冶炼稀土钢的精炼渣及其及其稀土损耗控制方法作进一步的详细描述，这些实施例只用于解释的目的，本发明不限定于这些实施例中。
稀土钢生产实践中稀土的收得率在30％左右，且波动较大，产品中稀土成分很不稳定，研究减少冶炼稀土钢过程中稀土损耗的控制方法是非常必要的，而影响稀土收得率的因素复杂。
因此，本发明对冶炼稀土钢过程中稀土损耗进行深入研究，并提供了一种冶炼稀土钢的精炼渣及其稀土损耗控制方法。
本发明提供一种冶炼稀土钢的精炼渣，其成分的质量百分含量见表1。
表1 LF炉的钢包顶渣成分wt/％
CaO SiO2 MgO Al2O3 FeO+MnO Ce2O3+La2O3 CaO/SiO2
56-65 5-8 11-15 15-24 ＜0.5 0.1-2.9 8.0-11
需要说明的是，研究中发现，钢包顶渣是影响稀土收得率的因素之一。因此，本发明对以下钢包顶渣进行了深入研究。具体的，钢包顶渣炉渣：碱度为5.5-6.0，CaO 55-60％；SiO2 10-12％；Al2O3 28-30％；MgO 6-8％；FeO 0.8-1.0％；MnO 0.8-1.0％；TiO2 0.5-0.8％；渣厚为138mm；炉渣熔点为1400℃。
针对上述钢包顶渣，发明人通过热力学平衡计算得到稀土钢从精炼到连铸过程中各环节的增氧量，得到图1和图2所示的关系图。通过分析可知，通过对钢包顶渣成分、中间包覆盖剂成分、钢包包衬材质、中间包材质、塞棒材质、长水口材质、浸入水口材质、上水口材质的控制优化，能够显著降低钢水在连铸过程中的稀土损耗量。
具体的，从图1可见，钢水增氧与吸入空气、钢包顶渣成分、中间包覆盖剂成分、钢包包衬材质、中间包材质、塞棒材质、长水口材质、浸入水口材质、上水口材质有关，其中吸入空气、钢包顶渣成分和中间包覆盖剂成分增氧占比为80％。相应的，从图2可见，在稀土加入量为50ppm时，此过程中稀土金属总的损耗量为33.74ppm，占稀土加入量的67.5％，其中和吸入空气、钢包顶渣成分和中间包覆盖剂成分导致的损耗为21.07ppm，占全部损耗的62.4％，是稀土加入量的42％。
针对上述分析，本发明的钢包顶渣的熔化温度为1380-1450℃，降低了易与稀土反应的SiO2含量，为了保证顶渣的温度，适当提高MgO的含量。增加了稀土氧化物的浓度，进而提高稀土氧化物的活度，防止钢水中的稀土元素向炉渣中传递，进而提高稀土的收得率。
其中，渣中Ce2O3和La2O3的含量和钢水中的稀土成分有关，即若钢水中只含有Ce，则渣中只含有Ce2O3；若钢水中只含有La，则渣中只含有La2O3；若钢水中既含有Ce，又含有La，则渣中同时含有Ce2O3和La2O3。
需要说明的是，由于稀土元素具有很强的还原性，在精炼钢液的温度下(>1500℃)，会很容易和顶渣中的SiO2、MnO以及FeO发生氧化还原反应，却和CaO反应微弱，所以将顶渣碱度(CaO/SiO2)由6以下提高到8-11，SiO2的数量就会减少，传氧量会减少，进而降低稀土的损失。顶渣加入Ce2O3+La2O3之后会增加炉渣中的稀土氧化物的活度，进而会抑制钢中的稀土元素的氧化，进而保证收得率。
本发明还提供了一种稀土损耗控制方法，包括如下步骤：
步骤1、转炉或电炉冶炼；
步骤2、LF炉或LF炉→RH炉精炼；
步骤3、精炼后连铸；
具体的，在步骤2中，LF炉精炼过程中需要造渣，采用上述成分的精炼渣作为钢包顶渣。精炼中钢包渣厚为140-200mm。
具体的，稀土金属在步骤2精炼的最后一步中加入，即精炼工艺为LF炉→RH炉时，在RH炉真空室加入，在RH真空最后的循环脱气时加入，保证在真空下不与空气中氧接触和没有渣反应的条件下，有利于提高稀土收得率；精炼工艺为LF炉时，在LF炉精炼加入。稀土为Ce和/或La，稀土钢中稀土Ce+La的质量百分含量在0.002-0.05％之间，加入时以铁合金的方式加入，如铈铁和/或镧铁。
需要说明的是，在加入稀土合金之前，控制钢水中溶解氧[O]的质量百分含量在1.5ppm以下。
在加入稀土合金前控制钢水中溶解氧[O]的目的，在于减少钢水中自由氧对稀土的氧化，但鉴于目前冶炼工艺水平的限制，氧含量最低只能控制到1.0ppm，所以本发明钢水中溶解氧[O]的实际控制的水平在1.0-1.5ppm之间。
精炼结束后，钢包运转到连铸浇注平台，钢水通过中间包进入连铸结晶器，在稀土钢浇铸前，向中间包吹入氩气，保持中间包的气氛为惰性气氛，并用中间包覆盖剂覆盖钢水隔绝空气，钢水注流采取常规的渣保护和/或氩气气氛保护。
具体的，在步骤3连铸过程中，所用的中间包覆盖剂可以重复使用LF炉精炼中的钢包顶渣，具体成分见表1。
将上述钢包顶渣应用作为中间包覆盖剂也同样基于上述的理由和目的。由于精炼后顶渣结块，粒度非常大，而作为中间包覆盖剂需要良好的分散性，因此需要磨碎筛分。
中间包覆盖剂使用精炼终渣，具体方法是把精炼终渣磨细至200目以下(<0.075mm)，烘干后使用，控制中间包覆盖剂的厚度为200～250mm。通过对精炼渣的细化，使得中间包覆盖剂在钢水表面具有很好分散性，能够隔绝空气，减少吸气，从而减少空气中氧气进入钢水，和稀土元素发生氧化反应。
通过本方法，从图3和图1对比可以看出，和改进前相比增氧量减少18.7％，从图4和图2对比可以看出，稀土损耗量从原来的67.48％下降到58.92％，减少8.56％。具体的，钢包顶渣引起的损耗量减少3.92％，中间包覆盖剂引起的损耗量减少2.3％，吸入空气引起的损耗量减少2.34％。使得从精炼到连铸过程中钢中稀土收得率从32.52％提高到41.08％，提高8.56％，降低了生产成本50元/吨钢。
对比例
生产5炉耐磨钢NM400，生产流程为转炉→LF炉→RH炉→连铸。目标成分为：C0.19-0.21％；Si 0.55-0.65％；Mn 1.45-1.60％；P≤0.015％；S≤0.005％；Cr 0.35-0.45％；Ti 0.01-0.02％；Ce 0.02％。
在RH炉精炼中，加入铈铁合金之前，钢水中溶解氧[O]的平均质量百分含量为1.43ppm。
RH出站后，5炉钢水中平均成分含量为：C 0.19％；Si 0.62％；Mn 1.50％；P0.013％；S 0.004％；Cr 0.41％；Ti 0.016％；Ce 0.0492％。
钢包顶渣炉渣碱度为5.5-6.0，CaO 55-60％；SiO2 10-12％；Al2O3 28-30％；MgO6-8％；FeO 0.8-1.0％；MnO 0.8-1.0％；TiO2 0.5-0.8％；渣厚为138mm；炉渣熔点为1400℃。
中间包覆盖剂成分为：CaO 26.91％；SiO2 6.79％；Al2O3 18.35％；MgO 16.91％；Fe2O3 0.57％；C 0.01％；H2O 0.33％；碱度：3.96，灰分25％，挥发分为5％。
连铸结晶器中5炉钢水平均成分为：C 0.19％；Si 0.60％；Mn 1.52％；P 0.014％；S 0.002％；Cr 0.38％；Ti 0.015％，Ce 0.016％。稀土损耗量为0.0332％。损耗量占RH炉出站后稀土含量的67.48％。
实施例1
生产的钢种为耐磨钢NM400，生产流程为转炉→LF炉→RH炉→连铸。目标成分为：C0.19-0.21％；Si 0.55-0.65％；Mn 1.45-1.60％；P≤0.015％；S≤0.005％；Cr 0.35-0.45％；Ti 0.01-0.02％；Ce 0.02％。
在RH炉精炼中，加入铈铁合金之前，钢水中溶解氧[O]的质量百分含量为1.45ppm。
RH出站后，钢水的化学成分为：C 0.19％；Si 0.58％；Mn 1.51％；P 0.014％；S0.003％；Cr 0.38％；Ti 0.016％；Ce 0.0452％。
控制钢包顶渣炉渣碱度为11，CaO 56％；SiO2 5.1％；Ce2O3 2.5％；Al2O3 22％；MgO为14；FeO+MnO为0.3％；渣厚为140mm；炉渣熔点为1450℃。
中间包覆盖剂和对比例相同，成分为：CaO 26.91％；SiO2 6.79％；Al2O3 18.35％；MgO 16.91％；Fe2O3 0.57％；C 0.01％；H2O 0.33％；碱度：3.96，灰分25％，挥发分为5％。
连铸结晶器中钢水成分为：C 0.19％；Si 0.60％；Mn 1.52％；P 0.014％；S0.002％；Cr 0.38％；Ti 0.015％，Ce 0.0165％。稀土损耗量为0.0287％。损耗量占RH炉出站后稀土含量的63.5％，和对比例相比降低4％。
实施例2
生产的钢种为耐蚀钢Q450NRQ1，生产流程为转炉→LF炉→连铸。目标成分为：C≤0.12％；Si≤0.75％；Mn≤1.5％；P≤0.025％；S≤0.008％；Cr 0.30-1.25％；Cu 0.20-0.55％；Ni 0.12-0.65％；La 0.02％。
在LH炉精炼中，加入镧铁合金之前，钢水中溶解氧[O]的质量百分含量为1.41ppm。
LF出站后，钢水的化学成分为：C 0.047％；Si 0.08％；Mn 1.34％；P 0.009％；S0.001％；Cr 0.73％；Cu 0.42％；Ni 0.31％；La 0.0546％。
控制钢包顶渣炉渣碱度为11，CaO 56％；SiO2 5.1％；La2O3 1.0％；Al2O3 24％；MgO为13％；FeO+MnO为0.4％；渣厚为200mm；炉渣熔点为1445℃。
中间包覆盖剂和对比例相同，成分为：CaO 26.91％；SiO2 6.79％；Al2O3 18.35％；MgO 16.91％；Fe2O3 0.57％；C 0.01％；H2O 0.33％；碱度：3.96，灰分25％，挥发分为5％。
连铸结晶器中钢水成分为：C 0.047％；Si 0.08％；Mn 1.32％；P 0.009％；S0.001％；Cr 0.72％；Cu 0.42％；Ni 0.30％；La 0.0201％。稀土损耗量为0.0345％。损耗量占LF炉出站后稀土含量的63.2％，和对比例相比降低4.3％。
实施例3
生产的钢种为耐蚀钢Q450NRQ1，生产流程为转炉→LF炉→连铸。目标成分为：C≤0.12％；Si≤0.75％；Mn≤1.5％；P≤0.025％；S≤0.008％；Cr 0.30-1.25％；Cu 0.20-0.55％；Ni 0.12-0.65％；La+Ce 0.0298％。
在LH炉精炼中，加入铈铁、镧铁合金之前，钢水中溶解氧[O]的质量百分含量为1.35ppm。
LF出站后，钢水的化学成分为：C 0.047％；Si 0.08％；Mn 1.34％；P 0.009％；S0.001％；Cr 0.73％；Cu 0.42％；Ni 0.31％；Ce 0.0410％；La 0.0435％。
控制钢包顶渣炉渣碱度为11，CaO 65％；SiO2 5.9％；Ce2O3+La2O3 1.0％；Al2O316％；MgO为12％；FeO+MnO为0.1％；渣厚为170mm；炉渣熔点为1445℃。
中间包覆盖剂和对比例相同，成分为：CaO 26.91％；SiO2 6.79％；Al2O3 18.35％；MgO 16.91％；Fe2O3 0.57％；C 0.01％；H2O 0.33％；碱度：3.96，灰分25％，挥发分为5％。
连铸结晶器中钢水成分为：C 0.047％；Si 0.08％；Mn 1.32％；P 0.009％；S0.001％；Cr 0.72％；Cu 0.42％；Ni 0.30％；Ce 0.0162；La 0.0148％。稀土损耗量为0.0535％。损耗量占LF炉出站后稀土含量的63.3％，和对比例相比降低4.2％。
实施例4
生产的钢种为耐磨钢NM400，生产流程为转炉→LF炉→RH炉→连铸。目标成分为：C0.19-0.21％；Si 0.55-0.65％；Mn 1.45-1.60％；P≤0.015％；S≤0.005％；Cr 0.35-0.45％；Ti 0.01-0.02％；Ce 0.04％。
在RH炉精炼中，加入铈铁合金之前，钢水中溶解氧[O]的质量百分含量为1.23ppm。
RH出站后，钢水的化学成分为：C 0.19％；Si 0.62％；Mn 1.50％；P 0.013％；S0.004％；Cr 0.41％；Ti 0.016％；Ce 0.1074％。
控制钢包顶渣炉渣碱度为10，CaO 60％；SiO2 6％；Ce2O3 2％；Al2O3 19％；MgO＝12％；FeO+MnO＝0.4％；渣厚为180mm；炉渣熔点为1434℃。
中间包覆盖剂和对比例相同，成分为：CaO 26.91％；SiO2 6.79％；Al2O3 18.35％；MgO 16.91％；Fe2O3 0.57％；C 0.01％；H2O 0.33％；碱度：3.96，灰分25％，挥发分为5％。
连铸结晶器中钢水成分为：C 0.20％；Si 0.58％；Mn 1.51％；P 0.013％；S0.002％；Cr 0.41％；Ti 0.016％；Ce 0.0394％。稀土损耗量为0.0680％，损耗量占RH炉出站后稀土含量的63.3％，和对比例相比降低4.2％。
实施例5
生产的钢种为耐蚀钢Q450NRQ1，生产流程为转炉→LF炉→连铸。目标成分为：C≤0.12％；Si≤0.75％；Mn≤1.5％；P≤0.025％；S≤0.008％；Cr 0.30-1.25％；Cu 0.20-0.55％；Ni 0.12-0.65％；Ce 0.008％。
在LH炉精炼中，加入铈铁合金之前，钢水中溶解氧[O]的质量百分含量为1.47ppm。
LF出站后，钢水的化学成分为：C 0.048％；Si 0.08％；Mn 1.31％；P 0.01％；S0.004％；Cr 0.39％；Cu 0.33％；Ni 0.036％；Ce 0.0227％。
控制钢包顶渣炉渣碱度为9，CaO 63％，SiO2 7％，Ce2O3 1.0％，Al2O3 17％，MgO＝11.5％，FeO+MnO＝0.35％，渣厚为180mm，炉渣熔点在1458℃。
中间包覆盖剂和对比例相同，成分为：CaO 26.91％；SiO2 6.79％；Al2O3 18.35％；MgO 16.91％；Fe2O3 0.57％；C 0.01％；H2O 0.33％；碱度：3.96，灰分25％，挥发分为5％。
连铸结晶器中钢水成分为：C 0.048％；Si 0.08％；Mn 1.31％；P 0.01％；S0.004％；Cr 0.39％；Cu 0.33％；Ni 0.36％；Ce 0.0083％。稀土损耗量为0.0144％。损耗量占LF炉出站后稀土含量的63.5％，和对比例相比降低4％。
实施例6
生产的钢种为耐蚀钢Q450NRQ1，生产流程为转炉→LF炉→连铸。目标成分为：C≤0.12％；Si≤0.75％；Mn≤1.5％；P≤0.025％；S≤0.008％；Cr 0.30-1.25％；Cu 0.20-0.55％；Ni 0.12-0.65％；Ce 0.03％。
在LH炉精炼中，加入铈铁合金之前，钢水中溶解氧[O]的质量百分含量为1.34ppm。
LF出站后，钢水的化学成分为：C 0.047％；Si 0.08％；Mn 1.34％；P 0.009％；S0.001％；Cr 0.73％；Cu 0.42％；Ni 0.31％；Ce 0.0854％。
控制钢包顶渣炉渣碱度为8，CaO 56％；SiO2 7％；Ce2O3 1.0％；Al2O3 22％；MgO为13％；FeO+MnO为0.4％；渣厚为170mm；炉渣熔点在1477℃。
中间包覆盖剂和对比例相同，成分为：CaO 26.91％；SiO2 6.79％；Al2O3 18.35％；MgO 16.91％；Fe2O3 0.57％；C 0.01％；H2O 0.33％；碱度：3.96，灰分25％，挥发分为5％。
连铸结晶器中钢水成分为：C 0.047％；Si 0.08％；Mn 1.32％；P 0.009％；S0.001％；Cr 0.72％；Cu 0.42％；Ni 0.30％；Ce 0.0311％。稀土损耗量为0.0543％。损耗量占LF炉出站后稀土含量的63.6％，和对比例相比降低3.9％。
实施例7
生产的钢种为耐磨钢NM400，生产流程为转炉→LF炉→RH炉→连铸。目标成分为：C0.19-0.21％；Si 0.55-0.65％；Mn 1.45-1.60％；P≤0.015％；S≤0.005％；Cr 0.35-0.45％；Ti 0.01-0.02％；Ce 0.02％。
在RH炉精炼中，加入铈铁合金之前，钢水中溶解氧[O]的质量百分含量为1.45ppm。
RH出站后，钢水的化学成分为：C 0.19％；Si 0.58％；Mn 1.51％；P 0.014％；S0.003％；Cr 0.38％；Ti 0.016％；Ce 0.0401％。
控制钢包顶渣炉渣碱度为11，CaO 56％；SiO2 5.1％；Ce2O3 2.5％；Al2O3 22％；MgO为14；FeO+MnO为0.3％；渣厚为140mm；炉渣熔点为1450℃。
中间包覆盖剂使用RH炉精炼中的钢包顶渣，具体方法是把RH精炼渣磨细至200目以下(<0.075mm)，烘干后使用，控制中间包覆盖剂的厚度为210mm。
连铸结晶器中钢水成分为：C 0.19％；Si 0.60％；Mn 1.52％；P 0.014％；S0.002％；Cr 0.38％；Ti 0.015％，Ce 0.0165％。稀土损耗量为0.0236％。损耗量占RH炉出站后稀土含量的58.9％，和对比例相比降低8.58％。
实施例8
生产的钢种为耐磨钢NM400，生产流程为转炉→LF炉→RH炉→连铸。目标成分为：C0.19-0.21％；Si 0.55-0.65％；Mn 1.45-1.60％；P≤0.015％；S≤0.005％；Cr 0.35-0.45％；Ti 0.01-0.02％；Ce 0.02％。
在RH炉精炼中，加入铈铁合金之前，钢水中溶解氧[O]的质量百分含量为1.41ppm。
RH出站后，钢水的化学成分为：C 0.19％；Si 0.58％；Mn 1.51％；P 0.014％；S0.003％；Cr 0.38％；Ti 0.016％；Ce 0.0381％。
控制钢包顶渣炉渣碱度为11，CaO 56％；SiO2 5.1％；Ce2O32.5％；Al2O3 22％；MgO为14％；FeO+MnO为0.3％；渣厚为180mm；炉渣熔点为1450℃。
中间包覆盖剂使用RH炉精炼中的钢包顶渣，具体方法是把RH精炼渣磨细至200目以下(<0.075mm)，烘干后使用，控制中间包覆盖剂的厚度为230mm。
连铸结晶器中钢水成分为：C 0.19％；Si 0.55％；Mn 1.52％；P 0.014％；S0.002％；Cr 0.38％；Ti 0.015％，Ce 0.0160％。稀土损耗量为0.0221％。损耗量占RH炉出站后稀土含量的58％，和对比例相比降低9.48％。
实施例9
生产的钢种为耐蚀钢Q450NRQ1，生产流程为转炉→LF炉→连铸。目标成分为：C≤0.12％；Si≤0.75％；Mn≤1.5％；P≤0.025％；S≤0.008％；Cr 0.30-1.25％；Cu 0.20-0.55％；Ni 0.12-0.65％；Ce 0.03％。
在LH炉精炼中，加入铈铁合金之前，钢水中溶解氧[O]的质量百分含量为1.34ppm。
LF出站后，钢水的化学成分为：C 0.047％；Si 0.08％；Mn 1.34％；P 0.009％；S0.001％；Cr 0.73％；Cu 0.42％；Ni 0.31％；Ce 0.0759％。
控制钢包顶渣炉渣碱度为8，CaO 56％；SiO2 7％；Ce2O3 1.0％；Al2O3 22％；MgO为13％；FeO+MnO为0.4％；渣厚为150mm；炉渣熔点在1477℃。
中间包覆盖剂使用LF炉精炼渣，具体方法是把LF精炼渣磨细至200目以下(<0.075mm)，烘干后使用，控制中间包覆盖剂的厚度为220mm。
连铸结晶器中钢水成分为：C 0.047％；Si 0.08％；Mn 1.32％；P 0.009％；S0.001％；Cr 0.72％；Cu 0.42％；Ni 0.30％；Ce 0.0311％。稀土损耗量为0.0448％。损耗量占LF炉出站后稀土含量的59％，和对比例相比降低8.48％。
实施例10
生产的钢种为耐蚀钢Q450NRQ1，生产流程为转炉→LF炉→连铸。目标成分为：C≤0.12％；Si≤0.75％；Mn≤1.5％；P≤0.025％；S≤0.008％；Cr 0.30-1.25％；Cu 0.20-0.55％；Ni 0.12-0.65％；La 0.02％。
在LH炉精炼中，加入镧铁合金之前，钢水中溶解氧[O]的质量百分含量为1.41ppm。
LF出站后，钢水的化学成分为：C 0.047％；Si 0.08％；Mn 1.34％；P 0.009％；S0.001％；Cr 0.73％；Cu 0.42％；Ni 0.31％；La 0.0481％。
控制钢包顶渣炉渣碱度为11，CaO 56％；SiO2 5.1％；La2O3 1.0％；Al2O3 24％；MgO为13％；FeO+MnO为0.4％；渣厚为200mm；炉渣熔点为1445℃。
中间包覆盖剂使用LF炉精炼渣，具体方法是把LF精炼渣磨细至200目以下(<0.075mm)，烘干后使用，控制中间包覆盖剂的厚度为250mm。
连铸结晶器中钢水成分为：C 0.047％；Si 0.08％；Mn 1.32％；P 0.009％；S0.001％；Cr 0.72％；Cu 0.42％；Ni 0.30％；La 0.0201％。稀土损耗量为0.028％。损耗量占LF炉出站后稀土含量的58.2％，和对比例相比降低9.28％。
实施例11
生产的钢种为耐蚀钢Q450NRQ1，生产流程为转炉→LF炉→连铸。目标成分为：C≤0.12％；Si≤0.75％；Mn≤1.5％；P≤0.025％；S≤0.008％；Cr 0.30-1.25％；Cu 0.20-0.55％；Ni 0.12-0.65％；La+Ce 0.0298％。
在LH炉精炼中，加入铈铁、镧铁合金之前，钢水中溶解氧[O]的质量百分含量为1.35ppm。
LF出站后，钢水的化学成分为：C 0.047％；Si 0.08％；Mn 1.34％；P 0.009％；S0.001％；Cr 0.73％；Cu 0.42％；Ni 0.31％；Ce 0.0368％；La 0.0375％。
控制钢包顶渣炉渣碱度为11，CaO 65％；SiO2 5.9％；Ce2O3+La2O3 1.0％；Al2O316％；MgO为12％；FeO+MnO为0.1％；渣厚为190mm；炉渣熔点为1445℃。
中间包覆盖剂使用LF炉精炼渣，具体方法是把LF精炼渣磨细至200目以下(<0.075mm)，烘干后使用，控制中间包覆盖剂的厚度为240mm。
连铸结晶器中钢水成分为：C 0.047％；Si 0.08％；Mn 1.32％；P 0.009％；S0.001％；Cr 0.72％；Cu 0.42％；Ni 0.30％；Ce 0.0162；La 0.0148％。稀土损耗量为0.0433％。损耗量占LF炉出站后稀土含量的58.3％，和对比例相比降低9.38％。
实施例12
生产的钢种为耐磨钢NM400，生产流程为转炉→LF炉→RH炉→连铸。目标成分为：C0.19-0.21％；Si 0.55-0.65％；Mn 1.45-1.60％；P≤0.015％；S≤0.005％；Cr 0.35-0.45％；Ti 0.01-0.02％；Ce 0.04％。
在RH炉精炼中，加入铈铁合金之前，钢水中溶解氧[O]的质量百分含量为1.23ppm。
RH出站后，钢水的化学成分为：C 0.19％；Si 0.62％；Mn 1.50％；P 0.013％；S0.004％；Cr 0.41％；Ti 0.016％；Ce 0.0961％。
控制钢包顶渣炉渣碱度为10，CaO 60％；SiO2 6％；Ce2O3 2％；Al2O3 19％；MgO＝12％；FeO+MnO＝0.4％；渣厚为150mm；炉渣熔点为1434℃。
中间包覆盖剂使用RH炉使用过的精炼中的钢包顶渣，具体方法是把RH精炼渣磨细至200目以下(<0.075mm)，烘干后使用，控制中间包覆盖剂的厚度为220mm。
连铸结晶器中钢水成分为：C 0.20％；Si 0.58％；Mn 1.51％；P 0.013％；S0.002％；Cr 0.41％；Ti 0.016％；Ce 0.0394％。稀土损耗量为0.0567％，损耗量占RH炉出站后稀土含量的58.98％，和对比例相比降低8.9％。
实施例13
生产的钢种为耐蚀钢Q450NRQ1，生产流程为转炉→LF炉→连铸。目标成分为：C≤0.12％；Si≤0.75％；Mn≤1.5％；P≤0.025％；S≤0.008％；Cr 0.30-1.25％；Cu 0.20-0.55％；Ni 0.12-0.65％；Ce 0.008％。
在LH炉精炼中，加入铈铁合金之前，钢水中溶解氧[O]的质量百分含量为1.47ppm。
LF出站后，钢水的化学成分为：C 0.048％；Si 0.08％；Mn 1.31％；P 0.01％；S0.004％；Cr 0.39％；Cu 0.33％；Ni 0.036％；Ce 0.0201％。
控制钢包顶渣炉渣碱度为9，CaO 63％，SiO2 7％，Ce2O3 1.0％，Al2O3 17％，MgO＝11.5％，FeO+MnO＝0.35％，渣厚为150mm，炉渣熔点在1458℃。
中间包覆盖剂使用LF炉使用过的精炼渣，具体方法是把LF精炼渣磨细至200目以下(<0.075mm)，烘干后使用，控制中间包覆盖剂的厚度为220mm。
连铸结晶器中钢水成分为：C 0.048％；Si 0.08％；Mn 1.31％；P 0.01％；S0.004％；Cr 0.39％；Cu 0.33％；Ni 0.36％；Ce 0.0083％。稀土损耗量为0.0118％。损耗量占LF炉出站后稀土含量的58.78％，和对比例相比降低8.7％。
从上述实施例可以看出，钢包顶渣的改进降低稀土损耗量约4％，其中渣的碱度提高有益于提高稀土收得率，但碱度太高会降低渣的流动性，对钢水的覆盖效果有影响，进而增加吸入空气的几率。中间包覆盖剂使用钢包顶渣后，会降低稀土消耗量约4％。钢包顶渣和中间包覆盖剂的使用厚度会提高有益效果，这点对于碱度较高的渣尤其重要，但厚度超过一定数值，其作用减弱，而且成本随之增加。

Claims (7)

1.一种冶炼稀土钢的精炼渣，其特征在于，精炼渣成分以质量百分数计为CaO：55-65，SiO2：5-7，MgO：11-13，Al2O3：17-24，FeO+MnO＜0.5，Ce2O3+La2O3：0.1-2.9，CaO/SiO2：8.0-11；所述稀土钢中的稀土Ce和/或La的质量百分含量为0.002-0.05％。
2.一种稀土损耗控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
步骤1、转炉或电炉冶炼；
步骤2、LF炉或LF炉→RH炉精炼；
步骤3、精炼后连铸；
所述步骤2中，LF精炼时的钢包顶渣使用权利要求1的所述的精炼渣，钢包顶渣厚为140-200mm；
所述稀土为Ce和/或La，在所述步骤2中精炼的最后一步以铈铁和/或镧铁的方式加入，在加入稀土之前，控制钢水中溶解氧[O]的质量百分含量在1.5ppm以下；
所述步骤3中，钢水通过中间包进入连铸结晶器，并用中间包覆盖剂覆盖钢水隔绝空气，所述中间包覆盖剂成分如权利要求1所述精炼渣成分，中间包覆盖剂的厚度为200～250mm。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述铈铁和/或镧铁的稀土含量为30％。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤2中，在加入稀土之前，控制钢水中溶解氧[O]的质量百分含量在1.45ppm以下。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤2中，钢包顶渣厚为150-190mm。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述中间包覆盖剂为将所述钢包顶渣磨细至200目以下，烘干后使用。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述中间包覆盖剂的厚度为210～240mm。
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