[发明专利]稀土铝钡钙铁合金

说明书

技术领域

本发明属于钢铁冶金领域，涉及到一种稀土铝钡钙铁合金。

背景技术

现代炼钢工艺一般采用“初炼+精炼”的冶炼工艺流程，在初炼炉中向高温铁液吹入氧气进行脱碳，并脱除其它杂质元素。当这一任务完成后钢水中不可避免地残留了大量的氧，以游离氧和氧化物的形式存在，如不去除将严重影响钢材质量。

金属铝及铝合金作为炼钢工艺的脱氧剂已在国内外得到广泛应用，以生产具有高深冲性能、优良成形性和良好焊接性能的钢材，尤其是焊条钢、冷墩钢以及高档次汽车、家电等对所用钢板。这类钢材为保证性能要求含有较低的硅含量低(小于0.03％)、要求含有一定的铝含量，约为0.02％～0.05％。并对钢的洁净度有严格要求，尤其是氧化铝夹杂物含量要求极低，因此要求加入脱氧合金硅含量极低。

使用金属铝或铝铁合金脱氧，铝元素效率偏低，脱氧后夹杂物不易从钢液中去除而造成浇铸过程堵水口、钢材质量不稳定的难题没有得到很好的解决。为了有效地去除由于大量的铝加入而生成的氧化铝脱氧产物，目前主要采用(1)多重精炼并延长精炼时间(2)在冶炼过程加入一定成分的造渣剂(3)多元素复合脱氧。文献1(郭庆成等：一种用于炼钢脱氧的高钙无硅钙铁合金及其制备方法，公开号CN101086029A)提出了钙铝铁合金及文献2(谢应凯：炼钢复合脱氧剂—铝钙铁合金，公开号CN101086028A)提出了在铝钙合金的基础上可以添加锰、硅和钛等元素均属于这类工艺。除此之外，近年来，国内外对稀土在钢中夹杂物的改性和变质作用十分重视。文献3(Hiroshi Hirata等：Steel Having Finely DispersedInclusions，US Patent 2006/0157162A1)记载：当钢液中含有一定量的稀土RE元素后，会形成REAlO₃这种低熔点、低硬度的夹杂物，同时提到，当稀土与钙等元素进一步结合可以避免Al₂O₃团簇的形成，生产出高洁净钢(如：轴承钢)。其添加的工艺是：首先进行铝脱氧，然后加入稀土进行夹杂物去除和变性。文献5(Hasegawa Hajime等：Steel Sheet and SlabSuperor in Surface Quality and Inner Quality，and Manufacturing Method Therefor，JP2006-97110A)也提出了用稀土处理可以生产出少氧化铝夹杂物的超低碳钢板。文献6(Watanabe Yu等：Method for Adding Rare-Earth Element into Molten Steel，JP2005-89775A)提出了一种铝脱氧后，稀土和钙、镁等混合以包芯线的形式加入钢包内。以上文献5，6的稀土加入方法均为铝和稀土分开加入，也就是首先用铝脱氧，然后再加入稀土，很难起到高效脱氧和去除夹杂物效果。另外，文献7(谢廷声：用于炼钢的钢水精炼变质剂，公开号CN1807657A)提出了一种高硅含稀土的复合合金，这种合金由于硅很高(30~60wt％)，对本专利所涉及的高深冲性能钢板无法使用。文献8(邹杰：一种炼钢用钢水脱氧剂及其制备方法，公开号CN101020942A)提出了一种高镁含稀土合金，由于镁在钢液温度条件下，其蒸气压远远高于钙，因此，其加入更为困难，收得率也很低，同时该合金中仅含有较低的稀土含量(0.03~1wt％)，不足以使所产生的氧化铝夹杂物变性。

申请人发明了一种新的稀土铝铁合金，见文献9(渠天盛等：稀土铝铁合金，公开号CN101078074A)，该合金使用方便、脱氧及去除夹杂物效率高、而且少量残余稀土在改善钢的性能方面能发挥出有益作用。但限于对该合金当时的认识，仅注意形成复合稀土铝氧夹杂物有利于氧化铝夹杂物的去除，在合金中没有添加有益的钙元素。接着申请人又提出了另一种稀土铝锰钛复合合金专利，见文献10(渠天盛等：一种稀土铝锰钛铁合金，公开号CN101104875A)，其新颖性主要是体现在多元素(铝、锰、钛、稀土)复合脱氧，同时又可以做到铝、锰同时合金化的目的，但该专利的不足与前述文献9相似，在合金中没有添加钙元素，同时对于本专利所涉及到的钢种来说，由于钢材锰成分规格含量较低，同时在RH真空处理前的初炼钢液(如：转炉冶炼出钢后)会不同程度地已经含有一定量的残锰，所以为了生产控制的灵活性，不易于在脱氧合金中添加锰。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够显著提高合金对钢液的脱氧效率，并且能够增强去除夹杂物的效率，提高了合金成分的利用效率的稀土铝钡钙铁合金。