一种用于钢中加入的LaFeSiCa合金及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种用于钢中加入的LaFeSiCa合金及其制造方法，属于钢铁冶金技术领域。本发明专利技术是由下列原材料经过加工制成的：纯铁65％～90％、单一稀土镧30％～5％、SiCa合金及辅助材料5％。将所述原材料按照要求重量百分比配备称量，首先将纯铁放入真空中频感应炉坩埚内，进行真空熔炼。以硅钡钙充分脱氧后，向坩埚内纯铁钢水加入单一稀土金属镧，熔化后，混合均匀1～10分钟，然后将熔化混合均匀的LaFeSiCa中间合金钢水浇入组合钢锭模中使其完全冷却，开模后脱模即成为LaFeSiCa中间合金块，粒度为5mm～30mm，利用双层覆膜包装成为5公斤～25公斤/袋的LaFeSiCa中间合金产品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于炼钢连铸生产技术，即钢铁冶金
，具体涉及一种炼钢连铸生产中稀土加入用LaFeSiCa中间合金及其制造方法。
技术介绍
我国是世界稀土资源和稀土产量第一的稀土大国，又是稀土消费大国，也是钢产量第一的钢铁大国，但钢材品种质量与国外先进水平相比还有相当大的差距，仍有相当数量的钢材需要进口。稀土在钢中有净化钢液，使夹杂物变性和微合金化作用，一般能使重轨、钢板、无缝钢管、棒材的横向冲击韧性显著提高，耐氧化及抗腐蚀性能明显提高，还能提高塑性及抗层状撕裂性能。国内外许多钢厂的多年生产实践证明，钢中加入稀土，是提高钢质、发展新品种的有效措施之一。自二十世纪五十年代以来，国内外进行了大量有关稀土在钢中作用的研究工作，取得非常重要的成果、专著、专利技术专利；二十世纪七十、八十年代后，稀土钢作为成熟产品进入中国钢铁产品名单，稀土钢中的板材品种占绝大多数；RE在钢中的作用归纳为净化、变质和微合金化三大作用；稀土对钢的净化作用，可深度降低氧和硫的含量；稀土对钢中夹杂物的变质作用，可改变夹杂物(MnS、Al203)的性质、形态和分布，钙处理已被公认是取得低杂质钢的较为经济可行的技术措施；稀土对钢的微合金化作用，充分发挥稀土与微合金化元素(铌、钒、钛、硼)、合金元素(镍、铬、钥、铜)的优势互补作用，减少低熔点金属(锑、锡、铅、锌、砷、铋、铜等)在钢中的危害作用(脆性)，发挥微量稀土元素强抑制局域弱化作用，综合改善钢的性能，提高钢材产品差异化。进入二十世纪九 十年代，RE在钢中的合金化作用得到广泛研究，为稀土在钢中应用提供了更加广阔空间。二十世纪末期、二十一世纪初期，炼钢生产进入全连铸时代，稀土钢生产却日渐沉寂一稀土钢产量大幅度下降。连铸生产稀土钢的稀土加入工艺主要有三种:结晶器喂稀土丝(包覆铁皮)工艺、中间包喂稀土丝(包覆铁皮)工艺、钢包喂稀土(RESiCa、RECa)复合包芯线工艺。稀土加入工艺不同，稀土的回收率也不同。而稀土的回收率高，意味着稀土在钢中残留的多，稀土残留量对稀土钢的性能起着决定性作用。钢包喂稀土(RESiCa、RECa)复合包芯线工艺，是用喂丝机将9 13mm的稀土包芯线(用铁皮将硅钙粉和稀土丝包覆)喂入钢包内。不经VD工艺的钢种采用在精炼后期喂稀土(RESiCa,RECa)复合包芯线，经VD (RH)工艺的钢种采用在VD (RH)后喂稀土(RESiCa、RECa)复合包芯线。结晶器喂稀土丝(包覆铁皮)工艺，是用喂丝机将稀土丝(包覆铁皮)喂入结晶器内。对多流大方还、小方还、圆还连铸，需多台喂丝机，一流对一丝；对板还连铸，需一流对二丝。中间包喂稀土丝(包覆铁皮)工艺，是用喂丝机将稀土丝(包覆铁皮)喂入中间包T型口。由于中间包喂稀土丝是在连铸生产较后期加入，钢水从中间包T型口流到结晶器有一定时间，稀土在钢液中有较充分的时间进行扩散，使稀土在钢中分布均匀。另外，也为稀土夹杂物上浮创造了条件，起到了净化钢液作用。在钢的冶炼控制技术和钢质洁净度不断提高的今天，稀土元素在钢中的作用将能得到更有效的控制和更好的发挥；在面临钢材产品市场残酷竞争的今天，稀土元素在钢中将能得到更有效的综合利用；用稀土这个战略元素提高钢材产品的差异化、增强钢材产品的市场竞争力，把稀土的资源优势转化为钢材产品的品种优势和经济优势，使稀土在提高钢材产品的差异化中发挥其独特作用。
技术实现思路
本专利技术的目的是为克服现有钢中稀土加入工艺及稀土材料形式的缺陷和不足，提供一种炼钢连铸生产中稀土加入用LaFeSiCa中间合金及其制造方法。为实现上述目的本专利技术采用的技术方案如下所述。本专利技术所述的LaFeSiCa中间合金是由下列重量百分比的原材料组成:纯铁65 % 90 %，单一稀土金属镧30 % 5 %，SiCa合金及辅助材料5 %。本专利技术所述的连铸生产钢中稀土加入用LaFeSiCa中间合金是按照以下方法制成的: 首先按照100公斤/炉配料，将按照要求重量百分比配备称量的纯铁，放入100公斤中频感应炉真空坩埚内，进行真空熔炼，真空度< 60Pa。以硅钡钙充分脱氧，待温度达到1550°C 1650°C时，向坩埚内纯铁钢水加入按照要求重量百分比配备称量的单一稀土金属镧，加入单一稀土金属镧后的熔化、混合均匀时间为I 10分钟，然后将熔化、混合均匀的LaFeSiCa中间合金钢水浇入组合钢锭模中使其完全冷却，开模后脱模即成为颗粒状形式的LaFeSiCa中间合金,粒度为5mm 30mm,利用双层覆膜包装成为5公斤 25公斤/袋的LaFeSiCa中间合金产品。本专利技术产品的化学成分及重量百分含量:化学成分:Fe、单一稀土金属镧、SiCa合金及辅助材料。所述原材料的技术参数:Fe ^ 99%,单一稀土金属镧≥99%纯铁化学成分(%):C ≤0.03，Si ( 0.25，Mn ( 0.25，P ≤ 0.01，S ≤0.007，Fe ^ 99,其它为杂质元素。单一稀土金属镧化学成分):La≤99，其它为杂质元素。本专利技术产品在制备过程中把握三个关键:(I)原材料必须优选，原材料的含量指标必须满足要求；(2)原材料在高温液态下必须混合均勻，以保证LaFeSiCa中间合金产品颗粒的各化学成分均匀。(3)LaFeSiCa中间合金产品颗粒的粒度为5mm 30mm,本专利技术所述的以LaFeSiCa中间合金形式向钢中加入单一稀土金属镧，具有以下明显优点和效果:(I)不增加设备和操作人员，操作简单方便，稀土加入工艺操作时间缩短、效率提高，解决了钢中加入稀土的难题，稀土加入形式新颖、高效；(2)因加入中间合金形式的操作简单方便，钢中稀土加入的操作成本降低；(3)由于LaFeSiCa中间合金产品为颗粒状形式，熔点较高，稀土的烧损大幅度减少，稀土的收得率大幅度提高，钢中稀土加入的材料成本降低；(4)由于稀土的收得率大幅度提高，稀土的加入量大幅度减少，钢中稀土夹杂物的尺寸减小、数量减少，钢材产品的质量提高；(5)无钢液喷溅、无烟尘产生，稀土的加入操作安全可靠，操作环境有效改善；(6)由于LaFeSiCa中间合金产品为颗粒状形式，熔点较高，比重较高，稀土在钢液中的分布均匀；(7)因稀土加入工艺操作时间缩短、效率提高，炼钢生产效率提高；(8)因稀土加入工艺操作时间缩短，稀土的烧损大幅度减少，稀土的收得率大幅度提高，稀土的加入量大幅度减少，钢材产品的质量提高，稀土钢钢材产品的综合成本降低；具体实施例方式以下结合实施例对本专利技术进行详细描述。实施例1:本专利技术所述的LaFeSiCa中间合金是由下列重量百分比的原材料经过加工制成的:纯铁70%，单一稀土金属镧25%，SiCa合金及辅助材料5%。制作方法如下所述: 首先按照100公斤/炉配料，将按照要求重量百分比配备称量的纯铁，放入100公斤中频感应炉真空坩埚内，进行真空熔炼，真空度50Pa。以硅钡钙充分脱氧，待温度达到1630°C时，向坩埚内纯铁钢水加入按照要求重量百分比配备称量的单一稀土金属镧，加入单一稀土金属镧后的熔化、混合均勻时间为2分钟,然后将熔化混合均勻的LaFeSiCa中间合金钢水浇入组合钢锭模中使其完全冷却，开模后脱模即成为颗粒状形式的LaFeSiCa中间合金，粒度为5mm 15mm,利用双层覆膜包装成为5公斤/袋的LaFeSiCa本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于钢中加入的LaFeSiCa合金，其特征在于所述LaFeSiCa中间合金是由下列重量百分比的原材料经过加工制成的：纯铁65％～90％，单一稀土金属镧30％～5％，SiCa合金及辅助材料5％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：程德富，赵殿清，何建中，贺景春，
申请(专利权)人：内蒙古包钢钢联股份有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15