專利名稱：一種鋼包投入Fe-RE中間合金的稀土加入方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋼包投入!^e-RE中間合金的稀土加入方法，屬于鋼鐵冶金領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國是世界稀土資源和稀土產(chǎn)量第一的稀土大國，又是稀土消費大國，也是鋼產(chǎn)量第一的鋼鐵大國，但鋼材品種質(zhì)量與國外先進(jìn)水平還有相當(dāng)大的差距，仍有相當(dāng)數(shù)量的鋼材需要進(jìn)口。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，耐氧化及腐蝕性能明顯提高，還能提高塑性及抗層狀撕裂性能。國內(nèi)外許多鋼廠的多年實踐證明，鋼中加入稀土，是提高鋼質(zhì)、發(fā)展新品種的有效措施之一。自二十世紀(jì)五十年代以來，國內(nèi)外進(jìn)行了大量有關(guān)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(jì)七十、八十年代后，稀土鋼作為成熟產(chǎn)品進(jìn)入中國鋼鐵產(chǎn)品名單，稀土鋼中的板材品種占絕大多數(shù)；RE在鋼中的作用歸納為凈化、變質(zhì)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(zhì)作用，可改變夾雜物(MnS、Al203)的性質(zhì)、形態(tài)和分布，鈣處理已被公認(rèn)是取得低雜質(zhì)鋼的較為經(jīng)濟(jì)可行的技術(shù)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、鉬、銅) 的優(yōu)勢互補(bǔ)作用，減少低熔點金屬(銻、錫、鉛、鋅、砷、鉍、銅等)在鋼中的危害作用(脆性)，發(fā)揮微量稀土元素強(qiáng)抑制局域弱化作用，綜合改善鋼的性能，提高鋼材產(chǎn)品差異化。進(jìn)入二十世紀(jì)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(yīng)用提供了更加廣闊空間。二十世紀(jì)末期、二十一世紀(jì)初期，煉鋼生產(chǎn)進(jìn)入連鑄全時代，稀土鋼生產(chǎn)卻日漸沉寂一稀土鋼產(chǎn)量大幅度下降。連鑄生產(chǎn)稀土鋼的稀土加入工藝主要有三種結(jié)晶器喂稀土絲(包覆鐵皮)工藝、 中間包喂稀土絲(包覆鐵皮)工藝、鋼包喂稀土(RESiCa、RECa)復(fù)合包芯線工藝。鋼中稀土加入工藝的比較稀土加入工藝不同，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(fù)合包芯線工藝鋼包喂稀土(RESiCa、RECa)復(fù)合包芯線工藝，是用喂絲機(jī)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(nèi)。不經(jīng)VD工藝的鋼種采用在精煉后期喂稀土(RESiCa、RECa)復(fù)合包芯線，經(jīng)VD (RH)工藝的鋼種采用在VD (RH)后喂稀土(RESiCa、 RECa)復(fù)合包芯線。工藝優(yōu)點操作簡單方便，稀土在鋼液中分布均勻。
工藝缺點增加設(shè)備和操作人員，稀土的收得率較低，有水口結(jié)瘤和稀土加入量偏少的問題。結(jié)晶器喂稀土絲(包覆鐵皮)工藝結(jié)晶器喂稀土絲(包覆鐵皮)工藝，是用喂絲機(jī)將稀土絲(包覆鐵皮)喂入結(jié)晶器內(nèi)。對多流大方坯、小方坯、圓坯連鑄，需多臺喂絲機(jī)，一流對一絲；對板坯連鑄，需一流對二絲。需要裝多臺喂絲機(jī)，喂絲機(jī)放置受到現(xiàn)場的限制，也影響工人操作。工藝優(yōu)點稀土的收得率較高，稀土加入量可較高，不發(fā)生水口結(jié)瘤。工藝缺點結(jié)晶器喂稀土絲稀土殘留量多時，絕大部分反應(yīng)生成物殘留在鋼中，容易造成污染鋼質(zhì)的傾向；鋼坯橫斷面上RE分布相對也不均勻；多流連鑄時，喂稀土絲的操作復(fù)雜、不便；需要裝多臺喂絲機(jī)，喂絲機(jī)放置受到現(xiàn)場的限制，也影響工人操作；增加設(shè)備和操作人
員O中間包喂稀土絲(包覆鐵皮)工藝中間包喂稀土絲(包覆鐵皮)工藝，是用喂絲機(jī)將稀土絲(包覆鐵皮)喂入中間包T型口。由于中間包喂稀土絲是在連鑄生產(chǎn)較后期加入，鋼水從中間包T型口流到結(jié)晶器有一定時間，稀土在鋼液中有較充分的時間進(jìn)行擴(kuò)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。工藝優(yōu)點操作簡單方便，稀土的收得率較高，稀土在鋼液中分布均勻。工藝缺點增加設(shè)備和操作人員，有水口結(jié)瘤和稀土加入量偏少的問題。稀土鋼——這一結(jié)合了我國資源優(yōu)勢的鋼鐵品種何去何從？稀土在鋼材產(chǎn)品中的應(yīng)用已經(jīng)是一個老話題，但是從稀土資源綜合利用和鋼材產(chǎn)品差異化的角度看，更應(yīng)該是一個新話題。在鋼的冶煉控制技術(shù)和鋼質(zhì)潔凈度不斷提高的今天，稀土元素在鋼中的作用將能更有效的得到控制和更好的得到發(fā)揮；在面臨鋼材產(chǎn)品市場殘酷競爭的今天，稀土元素在鋼中將能更有效的得到綜合利用；用稀土這個戰(zhàn)略元素提高鋼材產(chǎn)品的差異化、增強(qiáng)鋼材產(chǎn)品的市場競爭力，把稀土的資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為鋼材產(chǎn)品的品種優(yōu)勢和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，使稀土在提高鋼材產(chǎn)品的差異化中發(fā)揮其獨特作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對因鋼中稀土加入工藝問題導(dǎo)致稀土在鋼中不能廣泛應(yīng)用，為克服現(xiàn)有鋼中稀土加入工藝及其稀土材料形式的缺陷和不足，提供一種煉鋼連鑄生產(chǎn)中鋼包投入!^e-RE中間合金的鋼中稀土加入方法。本發(fā)明所述的鋼包投入!^e-RE中間合金的稀土加入方法將Fe-RE中間合金制成顆粒狀的錠或塊，其粒度為5mm 30mm，將!^e-RE中間合金顆粒裝入雙層覆膜包裝袋(塑料袋)中，包裝成為5公斤 25公斤/袋的!^e-RE中間合金袋裝品，在鋼包鋼水經(jīng)過精煉，并在鋼包鋼水經(jīng)過鈣處理工序之后，立即按計算好的加入量將雙層覆膜包裝的!^e-RE中間合金投入鋼包鋼水液面中心處之后，鋼包繼續(xù)吹氬3 5分鐘，鋼包即可上鑄機(jī)繼續(xù)下一生產(chǎn)工序。所述!^e-RE中間合金的品種是!^e-Ce中間合金、Fe-La中間合金、Fe-混合稀土中間合金中的一種。所述鋼包投入的!^e-RE中間合金的稀土加入量彡0. 02wt%。本發(fā)明與傳統(tǒng)技術(shù)相比有以下優(yōu)點和效果鋼包投入!^e-RE中間合金的形式應(yīng)用于煉鋼連鑄生產(chǎn)中，操作簡單方便，鋼中稀土加入工藝時間縮短，F(xiàn)e-RE中間合金長期儲存不易氧化失效，鋼中稀土加入方法新穎、高效；稀土加入工藝操作簡便，不增加專用設(shè)備和專門操作人員；鋼中加入i^e-RE中間合金的收得率大幅度提高，鋼中加入的稀土金屬成本大幅度降低；稀土金屬在鋼中分布更均勻；突出稀土金屬品種在鋼中應(yīng)用的精細(xì)化效果； 鋼中稀土加入的綜合成本較低大幅度降低；稀土加入操作環(huán)境有效改善，煉鋼生產(chǎn)效率提高，稀土鋼鋼材產(chǎn)品的質(zhì)量提高、綜合成本降低；鋼包投入i^e-RE中間合金的鋼中稀土加入方法對稀土鋼鋼材產(chǎn)品品種的適應(yīng)性更強(qiáng)，具有廣泛的鋼中稀土加入應(yīng)用前景。
具體實施例方式(1) Fe-RE中間合金的準(zhǔn)備根據(jù)鋼包額定容量、稀土加入量設(shè)計，計算鋼包投入的!^e-RE中間合金的重量， Fe-RE中間合金的品種可以是!^e-Ce中間合金、Fe-La中間合金、Fe-混合稀土中間合金的一種；Fe-RE中間合金的形狀為顆粒狀的錠或塊狀(梯形錠或三角錠)，粒度為5mm 30mm， 利用雙層覆膜包裝成為5公斤 25公斤/袋的Fe-稀土中間合金產(chǎn)品。(2)鋼包投入!^e-RE中間合金的稀土加入量設(shè)計鋼包投入!^e-RE中間合金的稀土加入量< 0. 02wt%，稀土加入量的具體數(shù)量根據(jù)生產(chǎn)的鋼材產(chǎn)品品種、稀土加入的具體要求確定。(3)鋼包投入!^e-RE中間合金的稀土加入條件鋼水須經(jīng)過鐵水預(yù)處理、精煉(LF或及VD/RH)、鈣處理工序，達(dá)到鋼液深脫氧和深脫硫的條件。(4)鋼包投入!^e-RE中間合金的稀土加入工藝操作A、提前準(zhǔn)備好鋼包投入的雙層覆膜包裝!^e-RE中間合金數(shù)量；B、鋼包鋼水經(jīng)過精煉(LF或及VD/RH)；C、在鋼包鋼水經(jīng)過鈣處理工序之后，立即將雙層覆膜包裝的!^e-RE中間合金投入鋼包鋼水液面中心處，鋼包繼續(xù)吹氬3 5分鐘后，鋼包即可上鑄機(jī)繼續(xù)下一生產(chǎn)工序。實施例1 首先按照技術(shù)要求及生產(chǎn)計劃準(zhǔn)備雙層覆膜包裝的!^e-Ce中間合金及數(shù)量，鋼水經(jīng)過鐵水預(yù)處理、精煉(LF或及VD/RH)、鈣處理工序，達(dá)到鋼液深脫氧和深脫硫的條件；在鋼包鋼水經(jīng)過鈣處理工序之后，立即將雙層覆膜包裝的!^e-Ce中間合金投入鋼包鋼水液面中心處，鋼包繼續(xù)吹氬3 5分鐘后，鋼包即可上鑄機(jī)繼續(xù)下一生產(chǎn)工序。實施例2 首先按照技術(shù)要求及生產(chǎn)計劃準(zhǔn)備雙層覆膜包裝的!^e-La中間合金及數(shù)量，鋼水經(jīng)過鐵水預(yù)處理、精煉(LF或及VD/RH)、鈣處理工序，達(dá)到鋼液深脫氧和深脫硫的條件；在鋼包鋼水經(jīng)過鈣處理工序之后，立即將雙層覆膜包裝的!^e-La中間合金投入鋼包鋼水液面中心處，鋼包繼續(xù)吹氬3 5分鐘后，鋼包即可上鑄機(jī)繼續(xù)下一生產(chǎn)工序。實施例3 首先按照技術(shù)要求及生產(chǎn)計劃準(zhǔn)備雙層覆膜包裝的Fe-混合RE中間合金及數(shù)量， 鋼水經(jīng)過鐵水預(yù)處理、精煉(LF或及VD/RH)、鈣處理工序，達(dá)到鋼液深脫氧和深脫硫的條件；在鋼包鋼水經(jīng)過鈣處理工序之后，立即將雙層覆膜包裝的Fe-混合RE中間合金投入鋼包鋼水液面中心處，鋼包繼續(xù)吹氬3 5分鐘后，鋼包即可上鑄機(jī)繼續(xù)下一生產(chǎn)工序。
權(quán)利要求
1.一種鋼包投入i^e-RE中間合金的稀土加入方法，其特征是將!^e-RE中間合金制成顆粒狀的錠或塊，其粒度為5mm 30mm，將!^e-RE中間合金顆粒裝入雙層覆膜包裝袋(塑料袋)中，包裝成為5公斤 25公斤/袋的!^e-RE中間合金袋裝品，在鋼包鋼水經(jīng)過精煉，并在鋼包鋼水經(jīng)過鈣處理工序之后，立即按計算好的加入量將雙層覆膜包裝的!^e-RE中間合金投入鋼包鋼水液面中心處之后，鋼包繼續(xù)吹氬3 5分鐘。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼包投入！^-RE中間合金的稀土加入方法，其特征是所述 Fe-RE中間合金的品種是!^e-Ce中間合金、Fe-La中間合金、Fe-混合稀土中間合金中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼包投入i^e-RE中間合金的稀土加入方法，其特征是所述鋼包投入的i^e-RE中間合金的稀土加入量彡0. 02wt%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋼包投入Fe-RE中間合金的稀土加入方法，其特征是將Fe-RE中間合金制成顆粒狀的錠或塊，其粒度為5mm～30mm，將Fe-RE中間合金顆粒裝入雙層覆膜包裝袋(塑料袋)中，包裝成為5公斤～25公斤/袋的Fe-RE中間合金袋裝品，在鋼包鋼水經(jīng)過精煉，并在鋼包鋼水經(jīng)過鈣處理工序之后，立即按計算好的加入量將雙層覆膜包裝的Fe-RE中間合金投入鋼包鋼水液面中心處之后，鋼包繼續(xù)吹氬3～5分鐘。其優(yōu)點是鋼包投入Fe-RE中間合金的形式應(yīng)用于煉鋼連鑄生產(chǎn)中，操作簡單，鋼中稀土加入工藝時間縮短；不增加專用設(shè)備和專門操作人員；稀土的收得率大幅度提高，鋼中加入的稀土金屬成本大幅度降低；稀土金屬在鋼中分布更均勻。
文檔編號B22D11/11GK102380592SQ20111035134
公開日2012年3月21日 申請日期2011年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月3日
發(fā)明者何建中, 張輝, 王海明, 王榮, 程德富, 賀景春, 趙殿清 申請人:內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司