專利名稱：一種用于鋼中加入的CeFeSiCa合金及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明屬于煉鋼連鑄生產技術，即鋼鐵冶金技術領域，具體涉及ー種煉鋼連鑄生產中稀土加入用CeFeSiCa中間合金及其制造方法。
ニ背景技術：
我國是世界稀土資源和稀土產量第一的稀土生產大國，又是稀土消費大國，也是鋼產量第一的鋼鐵大國，但鋼材品種質量與國外先進水平相比還有相當大的差距，仍有相當數量的鋼材需要進ロ。稀土在鋼中有凈化鋼液，使夾雜物變性和微合金化作用，一般能使重軌、鋼板、無縫鋼管、棒材的橫向沖擊韌性顯著提高，耐氧化及抗腐蝕性能明顯提高，還能提高其塑性及抗層狀撕裂性能。國內外許多鋼廠的多年生產實踐證明，鋼中加入稀土，是提聞鋼質、發(fā)展新品種的有效措施之一。自二十世紀五十年代以來，國內外進行了大量有關稀土在鋼中作用的研究工作，取得非常重要的成果、專著、發(fā)明專利；二十世紀七十、八十年代后，稀土鋼作為成熟產品進入中國鋼鐵產品名單，稀土鋼中的板材品種占絕大多數；RE在鋼中的作用歸納為凈化、變質和微合金化三大作用；稀土對鋼的凈化作用，可深度降低氧和硫的含量；稀土對鋼中夾雜物的變質作用，可改變夾雜物(MnS、Al203)的性質、形態(tài)和分布，鈣處理已被公認是取得低雜質鋼的較為經濟可行的技術措施；稀土對鋼的微合金化作用，充分發(fā)揮稀土與微合金化元素(鈮、釩、鈦、硼)、合金元素(鎳、鉻、鑰、銅)的優(yōu)勢互補作用，減少低熔點金屬(銻、錫、鉛、鋅、神、鉍、銅等)在鋼中的危害作用(脆性)，發(fā)揮微量稀土元素強抑制局域弱化作用，綜合改善鋼的性能，提高鋼材產品差異化。進入二十世紀九十年代，RE在鋼中的合金化作用得到廣泛研究，為稀土在鋼中應用提供了更加廣闊空間。二十世紀末期、二十一世紀初期，煉鋼生產進入全連鑄時代，稀土鋼生產卻日漸沉寂，稀土鋼產量大幅度下降。連鑄生產稀土鋼的稀土加入エ藝主要有三種:結晶器喂稀土絲(包覆鐵皮)エ藝、中間包喂稀土絲(包覆鐵皮)エ藝、鋼包喂稀土(RESi Ca、RECa)復合包芯線エ藝。稀土加入エ藝不同，稀土的回收率也不同。而稀土的回收率高，意味著稀土在鋼中殘留的多，稀土殘留量是對稀土鋼的性能起著決定性的因素。鋼包喂稀土(RESiCa、RECa)復合包芯線エ藝，是用喂絲機將Cpl3mm的稀土包芯線(用鐵皮將硅鈣粉和稀土絲包覆)喂入鋼包內。不經VDエ藝的鋼種采用在精煉后期喂稀土(RESiCa、RECa)復合包芯線，經VD (RH)エ藝的鋼種采用在VD (RH)后喂稀土(RESiCa、RECa)復合包芯線。結晶器喂稀土絲(包覆鐵皮)エ藝，是用喂絲機將稀土絲(包覆鐵皮)喂入結晶器內。對多流大方還、 小方還、圓還連鑄，需多臺喂絲機，一流對一絲；對板還連鑄，需一流對ニ絲。
中間包喂稀土絲(包覆鐵皮)エ藝，是用喂絲機將稀土絲(包覆鐵皮)喂入中間包T型ロ。由于中間包喂稀土絲是在連鑄生產后期加入，鋼水從中間包T型ロ流到結晶器有一定時間，稀土在鋼液中有較充分的時間進行擴散，使稀土在鋼中分布均勻。另外，也為稀土夾雜物上浮創(chuàng)造了條件，起到了凈化鋼液作用。在鋼的冶煉控制技術和鋼質潔凈度不斷提高的今天，稀土元素在鋼中的作用將能得到更有效的控制和更好的發(fā)揮；在面臨鋼材產品市場殘酷競爭的今天，稀土元素在鋼中將能得到更有效的綜合利用；用稀土這個戰(zhàn)略元素提高鋼材產品的差異化、增強鋼材產品的市場競爭力，把稀土的資源優(yōu)勢轉化為鋼材產品的品種優(yōu)勢和經濟優(yōu)勢，使稀土在提高鋼材產品的差異化中發(fā)揮其獨特作用。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是為克服現有鋼中稀土加入エ藝及稀土材料形式的缺陷和不足，提供一種煉鋼連鑄生產中稀土加入用CeFeSiCa中間合金及其制造方法。為實現上述目的本發(fā)明采用的技術方案如下所述。本發(fā)明所述的CeFeSiCa中間合金是由下列重量百分比的原材料組成:純鐵65 % 90 %，單ー稀土金屬鈰30 % 5 %，SiCa合金及輔助材料5 %。本發(fā)明所述的連鑄生產鋼中稀土加入用CeFeSiCa中間合金是按照以下方法制成的:首先按照100公斤/爐配料，將按照要求重量百分比配備稱量的純鐵，放入100公斤中頻感應爐真空坩堝內，進行真空熔煉，真空度< 60Pa。以硅鋇鈣充分脫氧，待溫度達到1550°C 1650°C吋，向坩堝內的純鐵鋼水中加入按照要求重量百分比配備稱量的単一稀土金屬鈰，加入単一稀土金屬鈰后的熔化、混合均勻時間為I 10分鐘，然后將熔化混合均勻的CeFeSiCa中間合金鋼水澆 入組合鋼錠模中使其完全冷卻，開模后脫模即成為顆粒狀形式的CeFeSiCa中間合金,粒度為5mm 30mm,利用雙層覆膜包裝成為5公斤 25公斤/袋的CeFeSiCa中間合金產品。本發(fā)明產品的化學成分及重量百分含量:化學成分:Fe、單一稀土金屬鋪、SiCa合金及輔助材料。 所述原材料及技術參數:純Fe彡98%、單ー稀土金屬鈰彡95%純鐵化學成分(%):C ^ 0.03，Si く 0.25，Mn く 0.25，P 彡 0.01，S 彡 0.007，
Fe彡98，其它(略)。単一稀土金屬鈰化學成分):Ce彡98。本發(fā)明產品在制備過程中把握三個關鍵:(I)原材料必須優(yōu)選，原材料的含量指標必須滿足要求；(2)原材料在高溫液態(tài)下必須混合均勻，以保證CeFeSiCa中間合金產品顆粒的各化學成分均勻。(3)CeFeSiCa中間合金產品顆粒的粒度為5mm 30mm,本發(fā)明所述的以CeFeSiCa中間合金形式向鋼中加入単一稀土金屬鈰，具有以下明顯優(yōu)點和效果:
(I)不增加設備和操作人員，操作簡單方便，稀土加入エ藝操作時間縮短、效率提高，解決了鋼中加入稀土的難題，稀土加入形式新穎、高效；(2)因加入中間合金形式的操作簡單方便，鋼中稀土加入的操作成本降低；(3)由于CeFeSiCa中間合金產品為顆粒狀形式，熔點較高，稀土的燒損大幅度減少，稀土的收得率大幅度提高，鋼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減少，鋼中稀土夾雜物的尺寸減小、數量減少，鋼材產品的質量提高；(5)無鋼液噴濺、無煙塵產生，稀土的加入操作安全可靠，操作環(huán)境有效改善；(6)由于CeFeSiCa中間合金產品為顆粒狀形式，熔點較高，比重較高，稀土在鋼液中的分布均勻；(7)因稀土加入エ藝操作時間縮短、效率提高，煉鋼生產效率提高；(8)因稀土加入エ藝操作時間縮短，稀土的燒損大幅度減少，稀土的收得率大幅度提高，稀土的加入量大幅度減少，鋼材產品的質量提高，稀土鋼鋼材產品的綜合成本降低；
四具體實施方式
以下結合實施例對本發(fā)明進行詳細描述。實施例1:本發(fā)明所述的CeFeSiCa中間合金是由下列重量百分比的原材料經過加工制成的:純鐵70%，單ー稀土金屬鈰25%，SiCa合金及輔助材料5%。CeFeSiCa中間合金是按照以下方法制成的:首先按照100公斤/爐配料，將按照重量百分比要求進行配備稱量的純鐵，放入100公斤中頻感應爐真空坩堝內，進行真空熔煉，真空度50Pa。以硅鋇鈣充分脫氧，待溫度達到1650°C吋，向坩堝內的純鐵鋼水中加入按照重量百分比要求進行配備稱量的単一稀土金屬鈰，加入単一稀土金屬鈰后的熔化、混合均勻時間為2分鐘，然后將熔化、混合均勻的CeFeSiCa中間合金鋼水澆入組合鋼錠模中使其完全冷卻，開模后脫模即成為顆粒狀形式的CeFeSiCa中間合金，粒度為IOmm 20mm，利用雙層覆膜包裝成為10公斤/袋的CeFeSiCa中間合金產品。實施例2:本發(fā)明所述的CeFeSiCa中間合金是由下列重量百分比的原材料經過加工制成的:純鐵75%，單ー稀土金屬鈰20%，SiCa合金及輔助材料5%。然后按照下述方法進行生產制作:首先按照100公斤/爐配料，將按照重量百分比要求進行配備稱量的純鐵，放入100公斤中頻感應爐真空坩堝內，進行真空熔煉，真空度58Pa。以硅鋇鈣充分脫氧，待溫度達到1600°C吋，向坩堝內的純鐵鋼水中加入按照重量百分比要求進行配備稱量的単一稀土金屬鈰，加入単一稀土金屬鈰后的熔化、混合均勻時間為7分鐘，然后將熔化、混合均勻的CeFeSiCa中間合金鋼水澆入組合鋼錠模中使其完全冷卻，開模后脫模即成為顆粒狀形式的CeFeSiCa中間合金，粒度為IOmm 25mm，利用雙層覆膜包裝成為10公斤/袋的CeFeSiCa中間合金產品。實施例3:
本發(fā)明所述的CeFeSiCa中間合金是由下列重量百分比的原材料經過加工制成的:純鐵80%，單ー稀土金屬鈰15%，SiCa合金及輔助材料5%。然后按照下述方法進行生產制作:首先按照100公斤/爐配料，將按照重量百分比要求進行配備稱量的純鐵，放入100公斤中頻感應爐真空坩堝內，進行真空熔煉，真空度55Pa。以硅鋇鈣充分脫氧，待溫度達到1610°C吋，向坩堝內的純鐵鋼水中加入按照重量百分比要求進行配備稱量的単一稀土金屬鈰，加入単一稀土金屬鈰后的熔化、混合均勻時間為5分鐘，然后將熔化、混合均勻的CeFeSiCa中間合金鋼水澆入組合鋼錠模中使其完全冷卻，開模后脫模即成為顆粒狀形式的CeFeSiCa中間合金，粒度為IOmm 30mm，利用雙層覆膜包裝成為15公斤/袋的CeFeSiCa中間合金產品。實施例4:本發(fā)明所述的CeFeSiCa中間合金是由下列重量百分比的原材料經過加工制成的:純鐵:85%，單ー稀土金屬鈰10%，SiCa合金及輔助材料5%。然后按照下述方法進行生產制作:
首先按照100公斤/爐配料，將按照重量百分比要求進行配備稱量的純鐵，放入100公斤中頻感應爐真空坩堝內，進行真空熔煉，真空度55Pa。以硅鋇鈣充分脫氧，待溫度達到1550°C吋，向坩堝內的純鐵鋼水中加入按照重量百分比要求進行配備稱量的単一稀土金屬鈰，加入単一稀土金屬鈰后的熔化、混合均勻時間為10分鐘，然后將熔化、混合均勻的CeFeSiCa中間合金鋼水澆入組合鋼錠模中使其完全冷卻，開模后脫模即成為顆粒狀形式的CeFeSiCa中間合金，粒度為IOmm 25mm，利用雙層覆膜包裝成為5公斤/袋的CeFeSiCa中間合金產品。實施例5:本發(fā)明所述的CeFeSiCa中間合金是由下列重量百分比的原材料經過加工制成的:純鐵90 %，単一稀土金屬鈰5 %，SiCa合金及輔助材料5 %。然后按照下述方法進行生產制作:首先按照100公斤/爐配料，將按照重量百分比要求進行配備稱量的純鐵，放入100公斤中頻感應爐真空坩堝內，進行真空熔煉，真空度45Pa。以硅鋇鈣充分脫氧，待溫度達到1580°C吋，向坩堝內的純鐵鋼水中加入按照重量百分比要求進行配備稱量的単一稀土金屬鈰，加入単一稀土金屬鈰后的熔化、混合均勻時間為8分鐘，然后將熔化、混合均勻的CeFeSiCa中間合金鋼水澆入組合鋼錠模中使其完全冷卻，開模后脫模即成為顆粒狀形式的CeFeSiCa中間合金，粒度為15mm 30mm，利用雙層覆膜包裝成為25公斤/袋的CeFeSiCa中間合金產品。
權利要求
1.ー種用于鋼中加入的CeFeSiCa合金,其特征在于所述CeFeSiCa合金是由下列重量百分比的原材料經過加工制成的:純鐵65% 90%，單ー稀土金屬鈰30% 5%，SiCa合金及輔助材料5%。
2.一種如權利要求1所述特征的用于鋼中加入的CeFeSiCa合金的制造方法，其特征在于首先按照5公斤 500公斤/爐配料，將按照要求重量百分比配備稱量的純鐵，放入真空中頻感應爐坩堝內，進行真空熔煉，真空度< 60Pa，以硅鋇鈣充分脫氧，待溫度達到1580°C 1650°C吋 ，向坩堝內的鋼水中加入按照要求重量百分比配備稱量的単一稀土金屬鈰，然后熔化、混合均勻時間為2分鐘 10分鐘，其后將熔化混合均勻的CeFeSiCa中間合金鋼水澆入組合鋼錠模中使其完全冷卻，開模后脫模即成為顆粒狀形式的CeFeSiCa中間合金，粒度為5mm 30mm,利用雙層覆膜包裝成為5公斤 25公斤/袋的CeFeSiCa中間合金產品。
全文摘要
一種用于鋼中加入的CeFeSiCa合金及其制造方法，屬于鋼鐵冶金技術領域。本發(fā)明是由下列原材料經過加工制成的純鐵、單一稀土鈰、SiCa合金、輔助材料。將所述原材料按照要求重量百分比配備稱量，首先將純鐵放入真空中頻感應爐坩堝內，進行真空熔煉。以硅鋇鈣充分脫氧后，向坩堝內純鐵鋼水加入按照要求重量百分比配備稱量的單一稀土金屬鈰，加入鋼水中的單一稀土金屬鈰熔化后、混合均勻，然后將熔化混合均勻的CeFeSiCa中間合金鋼水澆入組合鋼錠模中使其完全冷卻，開模后脫模即成為CeFeSiCa中間合金塊，粒度為5mm～30mm，利用雙層覆膜包裝成為5公斤～25公斤/袋的CeFeSiCa中間合金產品。
文檔編號C22C33/04GK103114236SQ20131005906
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月26日 優(yōu)先權日2013年2月26日
發(fā)明者程德富, 趙殿清, 何建中, 賀景春 申請人:內蒙古包鋼鋼聯股份有限公司