冶炼稀土钢的中间包覆盖剂及降低稀土损耗的方法技术

本发明专利技术公开了冶炼稀土钢的中间包覆盖剂及降低稀土损耗的方法，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。一种冶炼稀土钢的中间包覆盖剂，中间包覆盖剂成分以质量百分数计为CaO：55

Tundish covering agent for smelting rare earth steel and method of reducing rare earth loss

【技术实现步骤摘要】
冶炼稀土钢的中间包覆盖剂及降低稀土损耗的方法


[0001]本专利技术属于钢铁冶金
，具体涉及冶炼稀土钢的中间包覆盖剂及降低稀土损耗的方法。

技术介绍

[0002]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。
[0003]稀土钢生产实践中稀土的收得率在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。

技术实现思路

[0004]鉴于以上分析，针对现有技术中的不足，本专利技术旨在提供冶炼稀土钢的中间包覆盖剂及降低稀土损耗的方法，以解决现有稀土钢冶炼过程中稀土元素收得率低的问题。
[0005]本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：
[0006]一方面，本专利技术提供了一种冶炼稀土钢的中间包覆盖剂，中间包覆盖剂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。
[0007]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％。
[0008]另一方面，本专利技术还提供了一种降低稀土损耗的方法，包括如下步骤：
[0009]步骤1、转炉或电炉冶炼；
[0010]步骤2、LF炉或LF炉
→
RH炉精炼；
[0011]步骤3、精炼后连铸；
[0012]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，中间包覆盖剂使用上述的中间包覆盖剂。
[0013]进一步的，步骤2中，LF炉精炼中钢包顶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；
[0014]进一步的，钢包顶渣厚为140
‑
200mm。
[0015]进一步的，步骤2中，在精炼的最后一步中加入稀土。
[0016]进一步的，稀土以铈铁和/或镧铁的方式加入。
[0017]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。
[0018]进一步的，中间包覆盖剂为精炼中钢包顶渣磨细至200目以下，烘干后使用。
[0019]进一步的，中间包覆盖剂的厚度为200～250mm。
[0020]与现有技术相比，本专利技术有益效果如下：
[0021]1、采用本专利技术的中间包覆盖剂及方法，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。
[0022]2、针对稀土钢连铸过程中，存在于中间包的钢水稀土易于氧化的特点，通过优化中间包覆盖剂的成分，获得最小的稀土耗损量。
[0023]3、精炼钢包顶渣成分可与中间包覆盖剂相同，从而利用精炼渣加工制成中间包覆盖剂，实现废物的循环利用，最大程度降低了生产成本。
[0024]4、通过本专利技术的技术方案，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
[0025]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；
[0026]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。
[0027]图3为中间包覆盖剂、钢包顶渣改进后稀土钢从精炼到连铸过程中各环节的增氧量；
[0028]图4为中间包覆盖剂、钢包顶渣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
[0029]以下结合具体实施例对冶炼稀土钢的中间包覆盖剂及降低稀土损耗的方法作进一步的详细描述，这些实施例只用于解释的目的，本专利技术不限定于这些实施例中。
[0030]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。
[0031]因此，本专利技术对冶炼稀土钢过程中稀土损耗进行深入研究，并提供了冶炼稀土钢的中间包覆盖剂及降低稀土损耗的方法。
[0032]本专利技术提供一种冶炼稀土钢的中间包覆盖剂，其成分的质量百分含量见表1。
[0033]表1中间包覆盖剂成分wt/％
[0034]CaOSiO2MgOAl2O3FeO+MnOCe2O3+La2O3CaO/SiO256
‑
655
‑
811
‑
1515
‑
24＜0.50.1
‑
2.98.0
‑
11
[0035]需要说明的是，研究中发现，中间包覆盖剂是影响稀土收得率的因素之一。因此，本专利技术对以下中间包覆盖剂进行了深入研究。具体的，中间包覆盖剂成分：CaO 26.91％；SiO
2 6.79％；Al2O
3 18.35％；MgO 16.91％；Fe2O
3 0.57％；C 0.01％；H2O 0.33％；碱度：3.96，灰分25％，挥发分为5％。
[0036]针对上述中间包覆盖剂，专利技术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，通过对中间包覆盖剂成分、钢包顶渣成分、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。
[0037]具体的，从图1可见，钢水增氧与吸入空气、中间包覆盖剂成分、钢包顶渣成分、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、中间包覆盖剂成分和钢包顶渣成分增氧占比为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、中间包覆盖剂成分和钢包顶渣成分导致的损耗为21.07ppm，占全部损耗的62.4％，是稀土加入量的42％。
[0038]针对上述分析，本专利技术的中间包覆盖剂的熔化温度为1380
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冶炼稀土钢的中间包覆盖剂，其特征在于，中间包覆盖剂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。2.根据权利要求1所述的中间包覆盖剂，其特征在于，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％。3.一种降低稀土损耗的方法，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，中间包覆盖剂使用权利要求1所述的中间包覆盖剂。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述步骤2中，LF炉精炼中钢包顶渣成分以质量百...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴伟，赵博，林路，崔怀周，姚同路，曾加庆，梁强，
申请(专利权)人：钢铁研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：