一种向无铝脱氧钢精炼渣中添加稀土的冶炼生产方法技术

本发明专利技术公开了一种向无铝脱氧钢精炼渣中添加稀土的冶炼生产方法，在精炼末期向钢中加入稀土合金，稀土合金中稀土含量≥10％，稀土合金中稀土元素包括钇Y≥10％、镧La≥5％、铈Ce≥0％，合金中镧、铈稀土质量之和不超过钇的质量；稀土合金加入后不允许执行加热操作，而是必须采取软吹工艺，软吹时间≥18min；稀土合金与钢液和炉渣发生脱氧、脱硫反应，形成的稀土氧硫化物上浮至炉渣中，与炉渣中Al2O3形成稳定的铝酸稀土化合物，减少炉渣中活性Al2O3的含量，进而减少铝在夹杂物

【技术实现步骤摘要】
一种向无铝脱氧钢精炼渣中添加稀土的冶炼生产方法


[0001]本专利技术涉及稀土在钢中应用的
，尤其涉及一种向无铝脱氧钢精炼渣中添加稀土的冶炼生产方法。

技术介绍

[0002]无铝脱氧钢对钢中铝含量要求严格，通常钢中铝含量不超过80ppm，必须采用低铝合金和渣料进行脱氧合金化和造渣，否则会造成铝含量超标或夹杂物粗大。无铝脱氧钢精炼渣通常具有低碱度、低氧化铝的特性，精炼过程炉渣中活性氧化铝含量偏高会导致渣中铝向钢水和夹杂物中传递，必须采取措施遏制这一过程。无铝脱氧钢采取常规的白灰或合成渣造渣，渣中氧化铝含量在8％以下，加之冶炼过程中钢包、耐材中也含有一定的氧化铝，不可避免的导致钢水和夹杂物中铝含量升高，影响无铝脱氧钢整体质量。
[0003]本专利技术提出的用于无铝脱氧钢的含稀土精炼渣系及控制方法，适用于无铝脱氧钢种冶炼生产，通过向钢中加入稀土合金，稀土合金与钢液和炉渣发生脱氧、脱硫反应，形成的稀土氧硫化物上浮至炉渣中，与炉渣中Al2O3形成稳定的铝酸稀土化合物，减少炉渣中活性Al2O3的含量，进而减少铝在夹杂物
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钢水
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炉渣中的氧化还原反应，达到降低钢水和夹杂物中铝含量的目的。在此条件下，可以采用普通铝含量的合金和渣料进行无铝脱氧钢种的冶炼生产，大幅降低为了控制铝含量而造成的附加成本；同时，稀土合金采用合适的加入方式，可以对钢液和炉渣进行脱氧，提高钢水洁净度，效果良好。
[0004]文献1：涉及一种含稀土氧化物的炼钢精炼渣及制备使用方法，其特征在于：设计一种含稀土氧化物的精炼渣系，稀土氧化物为氧化铈，采用向炉渣中直接加入氧化铈的方式。该精炼渣系熔化性能良好，在炼钢温度下的粘度值较低，具有较好的流动性。通过在试验表明与传统精炼渣系相比，脱氧率和夹杂物级别降低率均达到15％以上，有效地提高了精炼效率。
[0005]文献2：涉及一种用于弹簧钢夹杂物控制的冶炼工艺，适用于弹簧钢夹杂物控制，其特征在于规定了造渣用原料和最终精炼渣的组分，精炼渣中不含稀土元素，渣系不能对钢水中Al含量进行控制。
[0006]文献3：涉及一种控制低碳无铝钢中Als的控制方法，适用于采用RH真空处理的低碳无铝钢，利用RH中Al
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O反应进行脱氧和去铝，严格控制Al加入量，仅对Als进行控制，无法控制Alt和Alb。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种向无铝脱氧钢精炼渣中添加稀土的冶炼生产方法，通过向钢中加入稀土合金，稀土合金与钢液和炉渣发生脱氧、脱硫反应，形成的稀土氧硫化物上浮至炉渣中，与炉渣中Al2O3形成稳定的铝酸稀土化合物，减少炉渣中活性Al2O3的含量，进而减少铝在夹杂物
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钢水
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炉渣中的氧化还原反应，达到降低钢水和夹杂物中铝含量的目的。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0009]本专利技术一种向无铝脱氧钢精炼渣中添加稀土的冶炼生产方法，采用KR铁水预处理—BOF吹炼—LF精炼—稀土配加—VD/RH真空精炼—连铸的工艺流程生产，其特征在于：在LF精炼末期向钢水中加入稀土合金，所述稀土合金为高纯稀土和纯铁经过中频真空感应炉熔炼生产；所述稀土合金中稀土含量≥10％，稀土合金中稀土元素包括钇Y≥10％、镧La≥5％、铈Ce≥0％，合金中镧、铈稀土质量之和不超过钇的质量；稀土合金加入后不允许执行加热操作，而是必须采取软吹工艺，软吹时间≥18min。
[0010]进一步的，所述稀土合金采用铁桶或铁皮包装，铁桶或铁皮厚度≥3mm。
[0011]进一步的，稀土合金加入量为0.1kg/t～2kg/t。
[0012]进一步的，稀土合金加入量方案制定原则：稀土合金加入量越大，稀土合金中La、Ce合金所占比重越低。
[0013]进一步的，稀土合金加入前精炼炉渣组分为：CaO：45％
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55％，SiO2：20％
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30％，Al2O3≤8％、MgO≤10％，余量为杂质。
[0014]进一步的，稀土合金加入后精炼炉渣组分符合：CaO：42％
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52％，SiO2：18％
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30％，Al2O3≤7％、MgO≤10％，RExOySz：0.2％
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15％，余量为杂质。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果：
[0016]本专利技术提出的用于无铝脱氧钢的含稀土精炼渣系及控制方法，使得无铝脱氧钢种可以采用普通铝含量的合金和渣料进行无铝脱氧钢种的冶炼生产，稀土合金的成本为50元/t，采用普通铝含量的合金和渣料可以降低生产成本52.3元/t，无铝脱氧钢年产100万吨以上，可以实现降本不少于230万元/年。
附图说明
[0017]下面结合附图说明对本专利技术作进一步说明。
[0018]图1为常规工艺生产的无铝脱氧钢中氧化物形貌和成分；
[0019]图2为常规工艺生产的无铝脱氧钢中硫化物形貌和分布；
[0020]图3为采用本专利技术方法生产的无铝脱氧钢中氧化物形貌和成分；
[0021]图4为采用本专利技术方法生产的无铝脱氧钢中硫化物形貌和分布。
具体实施方式
[0022]一种向无铝脱氧钢精炼渣中添加稀土的冶炼生产方法，冶炼生产工艺流程为：KR铁水预处理—转炉—LF炉外精炼—稀土配加—VD/RH真空精炼—连铸。
[0023]采用本专利技术的方法生产无铝脱氧钢，所用铁水需经过KR预处理脱硫，铁水中硫含量[S]≤0.005％，与铁水搭配的废钢中硫含量[S]≤0.015％。
[0024]采用本专利技术的方法生产无铝脱氧钢，需顶底复吹转炉冶炼，转炉终点[O]≤600ppm，出钢温度≥1550℃；出钢过程采用低铝或无铝合金对钢水进行脱氧，脱氧剂加入量≤5kg/t，出钢过程加入合成渣或顶渣白灰3
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7kg/t。
[0025]采用本专利技术的方法生产无铝脱氧钢，LF精炼就位加热造白渣，加入渣料包括：白灰或合成渣3
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4kg/t，萤石0.5
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1.5kg/t，LF精炼加稀土前炉渣组分为：CaO：45％
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55％，SiO2：20％
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30％，Al2O3≤10％、MgO≤10％，余量为杂质；LF精炼过程必须保证充足的加热时间，加
入稀土后钢液不允许加热，LF精炼离位温度≥1620℃；精炼全程吹氩气搅拌，氩气流量≥300NL/min。
[0026]LF精炼末期向钢液中加入稀土合金，稀土合金为高纯稀土和纯铁经过中频真空感应炉熔炼生产。稀土合金中稀土含量≥10％，稀土合金中稀土元素包括钇(Y≥10％)、镧(La≥5％)、铈(Ce≥0％)，合金中镧、铈稀土质量之和不超过钇的质量。稀土合金采用铁桶或铁皮包装，铁桶或铁皮厚度≥3mm。稀土合金加入量为0.1kg/t～2kg/t，稀土合金加入量方案制定原则：稀土合金加入量越大，稀土合金中La、Ce合金所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种向无铝脱氧钢精炼渣中添加稀土的冶炼生产方法，采用KR铁水预处理—BOF吹炼—LF精炼—稀土配加—VD/RH真空精炼—连铸的工艺流程生产，其特征在于：在LF精炼末期向钢水中加入稀土合金，所述稀土合金为高纯稀土和纯铁经过中频真空感应炉熔炼生产；所述稀土合金中稀土含量≥10％，稀土合金中稀土元素包括钇Y≥10％、镧La≥5％、铈Ce≥0％，合金中镧、铈稀土质量之和不超过钇的质量；稀土合金加入后不允许执行加热操作，而是必须采取软吹工艺，软吹时间≥18min。2.根据权利要求1所述的向无铝脱氧钢精炼渣中添加稀土的冶炼生产方法，其特征在于：所述稀土合金采用铁桶或铁皮包装，铁桶或铁皮厚度≥3mm。3.根据权利要求1所述的向无铝脱氧钢精炼渣中添加稀土的冶炼生产方法，其特征在于：稀土合金加入量为0.1kg/t～2kg/t。4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张达先，何建中，麻晓光，梁正伟，张凤鸣，郝振宇，倪磊，乔瑞栋，
申请(专利权)人：包头钢铁集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：