一种稀土钢冶炼方法技术

本发明专利技术提供了一种稀土钢冶炼方法，通过严控稀土加入前各工序的操作参数，顶渣成分和钢液中的氧、硫含量，为稀土金属的加入提供一个良好的条件。对使用稀土金属的纯度、粒度和加入时的包装容器进行严格控制，以保证稀土的收得率和在钢中的均匀分布。同时保证加入的稀土能够快速穿过渣层进入钢液中，并在钢液中达到一定的深度；使得稀土金属能够在钢液中快速熔化，并通过软吹氩的作用在钢液中均匀分布。与现有技术相比，本发明专利技术提供一种简单、易用操作的稀土钢冶炼方法，适合工业化大生产，能有效的提高稀土在钢中的收得率，平均收得率≥45％，远高于现有工艺的收得率，提高稀土的有效利用率，实现节能环保。

【技术实现步骤摘要】
一种稀土钢冶炼方法
本专利技术属于炼钢领域，具体涉及一种稀土钢冶炼方法。
技术介绍
稀土作为我国的特色资源，广泛应用于工业和科技领域。我国在60年代就开展了稀土在钢中的应用研究，由于稀土具有4f电子层，其能、价态具有可变性，使得稀土具有极强的化学活性，它“几乎是唯一”能与钢中O、S、As、Sb、Pb等有害杂质化合的元素。稀土氧化生产氧化物的标准生成自由能很低，是最强、最有效的脱氧剂。因而，稀土在钢中能够显著净化钢水、变性夹杂物、改善组织、提升性能，改善钢的塑性、低温冲击性能、疲劳寿命以及耐热、耐磨等特性。但稀土极强的化学活性也限制了稀土在连铸工艺中的工业化应用，其在连铸工艺中的应用主要受到“加入方式”和“连铸堵水口”两大因素的限制。稀土加入方式决定稀土能否在钢中发挥作用的关键因素，加入方式不当，易造成稀土收得率偏低、成分分布不均、连铸堵水口等问题；目前部分钢厂采用的加入方式：中包喂丝、结晶器喂丝、钢包喷粉、钢包吊块，这些方法或工艺复杂、或污染环境、或效率低，也不能有效解决收得率不稳定、成分不均的问题，未能有效实现连铸工艺生产的工业化。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种稀土钢冶炼方法，能够实现稀土钢连铸工艺工业化生产，方法简单、有效。本专利技术具体技术方案如下：一种稀土钢冶炼方法，包括以下工艺流程：转炉—LF精炼—RH真空处理—喂钙线—加入稀土金属—软吹—连铸。进一步的，冶炼所采用的钢包距离上次使用后的时间≤60分钟，以减少钢水的温降，有利于冶炼过程的控制。所述转炉，转炉出钢1/4-1/3时随钢流加石灰2.50-3.00kg/吨钢和萤石0.50-0.70kg/吨钢进行渣洗，利于钢水的脱硫、去除夹杂物和LF工序的快速造渣。出钢1/3-1/2时，先加入铝块1.50-2.00kg/吨钢，然后加入其它所需合金。转炉工艺结束后控制钢中的Als：0.020-0.035％；所述LF精炼，钢包到LF工位后，LF炉通电化渣8-10分钟，然后加入石灰7.00-7.50kg/吨钢，精炼渣4.50-5.00kg/吨钢，萤石0.0-1.0kg/吨钢和铝粒0.20-0.40kg/吨钢，造白渣，以保证钢水的脱氧、脱硫和吸附夹杂物。渣中的元素控制如下：CaO：54.00-56.00％、Al2O3：25.00-28.00％、SiO2：5.00％-8.00％、MgO：7.00-10.00％，FeO+MnO≤0.80％；进一步的，白渣保持时间10-12分钟，以保证钢水的脱氧、脱硫。进一步的，渣料在LF精炼的前15分钟要添加完毕，LF精炼后期严禁补加渣料、合金。LF精炼结束，钢水中游离氧含量≤2.5ppm，硫含量≤25ppm。进一步所述石灰含有以下质量百分比成分：CaO：91.00-93.00％，MgO：3.50-5.00％，SiO2：0.30-0.70％，S≤0.01％，Na(OH)：≤1.50％，灰分：余量；所述石灰活性度≥400，粒度：10-25mm。进一步所述萤石含有以下质量百分比成分：CaF2:85.00-89.00％，S≤0.05％，SiO2：6.00-7.00％，CaO：4.00-7.00％。进一步所述精炼渣含有以下质量百分比成分：CaO：47.50-49.00％，SiO：2.50-3.50％，FeO：0.90-1.00％，Al2O3：37.50-39.00％，粒度：5.00-20.00mm。所述RH真空处理：把浸渍管插入钢水，插入深度60-70cm，保证浸渍管穿过渣层和钢水充分接触。然后开环流气体，流量60-70L/min，启动水环泵预抽真空，排出真空槽里面的空气，当真空度达到10-15KPa，开真空主阀，完全打开后，开始钢水环流，同时继续抽真空，当真空度达到120-130Pa时，进入脱气处理阶段，期间继续抽真空，以保证钢水的脱气效果。进一步的，真空处理过程中钢水循环时间15-17min，其中钢水纯脱气时间10-12min。进一步的，在破空前2min，加入SiMgRe合金0.80-1.00kg/吨钢，进步一对钢水进行脱氧。进一步的，所述破空操作为：先关闭真空主阀，然后逐级关闭水环泵，打开阀前与阀后破空阀，直到真空槽达到大气压，钢水下降，钢水开出处理位。进一步的，所述SiMgRe合金含以下质量百分比成分：Re：2.00-4.00％，Si：40.00-50.00％，Mg：7.00-9.00％，Ca：1.00-4.00％，Fe：余量；所述SiMgRe合金粒度10-35mm。RH真空处理后，喂入钙线1.50-2.00m/吨钢；喂线速度1.6m/s；进一步的，RH真空处理结束后钢包车开到喂线工位后，先开氩气吹开渣面，然后开始喂线，优选的，喂线速度1.6m/s，喂线长度1.6m/吨钢，保证钢水中的Ca含量≥25ppm。所述钙线为无缝钙线，其技术参数为：Ca≥98％，线芯比重≥52g/m，钙芯重/铁皮重≥0.22，直径：9±0.5mm，铁皮壁厚：1±0.2mm。喂钙线结束后，立刻一次性加入事先装入容器中密封的稀土金属，进行软吹。所用稀土金属事先装入制作好的容器中密封，再使用。既能保证稀土穿过渣层不被污染氧化，又能保证稀土进入钢水内一定的深度再熔化。喂钙线完毕马上把稀土投入钢包中吹氩位置。所述稀土金属加入量为0.08-0.1kg/吨钢。进一步，所述稀土金属的技术参数为：TREM≥99.9％；主要元素：La/TREM：30±2％，Ce/TREM：70±2％；其它元素：Pr＜0.1％，Nd＜0.1％，C≤0.05％，Fe≤0.5％，Ca≤0.05％，Si≤0.05％，Mg≤0.05％；T.O≤150ppm；所述稀土金属粒度15-35mm，表面清洁，无明显机械夹杂物。进一步，装稀土金属的容器，容器壁厚度0.10-0.20mm，所述容器包括头部和体部，所述体部端部与头部相连接；所述头部竖直截面呈锥型；所述体部竖直截面呈矩形；所述头部开口较大一端与体部相连接。装有稀土的容器投入钢水中时，头部竖直朝向钢水投入，容器材质含有以下质量百分比成分：C：0.005-0.03％，Mn：0.10-0.25％，Si≤0.01％，S≤0.005％，P≤0.012％，余量Fe。此容器包装稀土金属，能够保证稀土在一定深度的钢水中熔化，有利于稀土和钢水的充分混匀。容器壁厚度0.10-0.20mm，保证容器在通过渣层时不暴露稀土金属，而在进入钢水后能够迅速熔化，由于用量少，不会对钢水成分产生影响。另外，容器形状为锥形体，保证稀土能够快速通过渣层，并在钢水中达到一定深度。容器内部空间根据加入稀土量的多少来决定。所述软吹具体为：稀土加入后立即进行软吹氩，吹氩压力0.3～0.5MPa,流量20～70Nm3/h，控制钢水裸露亮圈直径小于300mm，软吹时间10-12min。所述连铸，做好全程保护浇注，大包长水口和快换机构，中间包表面要进行氩封，长水口插入中包液面深度1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种稀土钢冶炼方法，其特征在于，所述稀土钢冶炼方法包括以下工艺流程：转炉—LF精炼—RH真空处理—喂钙线—加入稀土金属—软吹—连铸；/n所述转炉，转炉出钢1/4-1/3时随钢流加石灰2.50-3.00kg/吨钢和萤石0.50-0.70kg/吨钢进行渣洗。/n

【技术特征摘要】
1.一种稀土钢冶炼方法，其特征在于，所述稀土钢冶炼方法包括以下工艺流程：转炉—LF精炼—RH真空处理—喂钙线—加入稀土金属—软吹—连铸；
所述转炉，转炉出钢1/4-1/3时随钢流加石灰2.50-3.00kg/吨钢和萤石0.50-0.70kg/吨钢进行渣洗。


2.根据权利要求1所述的稀土钢冶炼方法，其特征在于，所述转炉，出钢1/3-1/2时，先加入铝块1.50-2.00kg/吨钢，然后加入其它所需合金。


3.根据权利要求1所述的稀土钢冶炼方法，其特征在于，所述LF精炼，钢包到LF工位后，LF炉通电化渣8-10分钟，然后加入石灰7.00-7.50kg/吨钢，精炼渣4.50-5.00kg/吨钢，萤石0.0-1.0kg/吨钢和铝粒0.20-0.40kg/吨钢，造白渣。


4.根据权利要求1或3所述的稀土钢冶炼方法，其特征在于，LF精炼结束，钢水中游离氧含量≤2.5ppm，硫含量≤25ppm。


5.根据权利要求1所述的稀土钢冶炼方法，其特征在于，RH真空处理过程中，真空处理过程中钢水循环时间15-17min，其中钢水纯脱气时间10-...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯小明，孙乐飞，夏文勇，帅勇，吕瑞国，郭文波，廖桑桑，吕继平，刘敏，李声延，潘津，蒋星亮，钟华，林挺，宋小伟，杜家恩，
申请(专利权)人：新余钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36