[发明专利]炼钢用稀土铝钙硅铁复合合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种炼钢用铁合金技术，具体说，涉及一种炼钢用稀土铝钙硅铁复合合金及其制备方法。

背景技术

我国是一个钢铁生产大国，但钢材品种质量与国外先进水平还有相当大的差距，主要存在的问题是钢中含氧、硫量高、微合金化不明显，这些问题也是制约钢铁性能的不稳定的因素，从根本上降低了我们钢铁国际竞争力。所以怎样除去钢中大量的氧、硫也变成了科研单位、钢铁企业重点攻关的课题。

目前脱氧用合金主要有硅锰铝系合金、铝钙合金。硅锰铝合金不足是为深脱氧，必须存在过剩铝，而氧化铝在钢中不易上浮，易产生夹杂。铝钙合金不足之处是只有钙具有脱硫能力，而钙在钢中溶解度有限，所以脱硫能力不足。申请号200910235072.3、发明名称“一种钢液深脱硫、深脱氧和调质用铝钙镁铈复合合金”的专利文件公开了一种钢液深脱硫、深脱氧和调质用铝钙镁铈复合合金，但是该专利文件未提到其制备方法，而且铈含量较低，仅为0.5-10％，这在钢中应用极易被氧化，起不到微合金作用。

除了上述钢液中脱氧、脱硫和微合金化处理合金本身存在不足外，目前钢液的脱氧、脱硫、微合金化处理多采用不同合金顺序加入法，使得处理工艺比较繁琐，操作复杂，钢液成分及性能不稳定。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种炼钢用稀土铝钙硅铁复合合金及其制备方法，以稀土为基础，使得钢铁的脱氧、脱硫效果大大增强，还能够提高钢液微合金化的效果。

技术方案如下：

一种炼钢用稀土铝钙硅铁复合合金，按照重量百分百计，其化学成分包括稀土1～50％，铝1～15％，硅1～5％，钙1～15％，铁为余量。

一种炼钢用稀土铝钙硅铁复合合金的制备方法，包括：

将硅铁合金和纯铁加入感应炉中，抽真空充惰性气体保护熔炼；

待炉内金属熔化后，二次添加纯铝块和稀土金属，完全熔化后最后添加钙块；

待炉内二次添加材料全部熔化后，保温5-10min，断电后持续搅拌后浇铸，获得稀土铝钙硅铁复合合金材料；稀土铝钙硅铁复合合金的化学成分按照重量百分百计，包括稀土1～50％，铝1～15％，硅1～5％，钙1～15％，铁为余量。

进一步：硅铁合金还包括铌、钛、钒、锰、钼、硼、钨中的一种或多种。

进一步：稀土金属采用镧、铈、镨、钕、钋、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇、钪中的一种或多种。

与现有技术相比，本发明技术效果包括：本发明以稀土为基础，使得钢铁的脱氧、脱硫效果大大增强，还能够提高钢液微合金化的效果。采用本发明制取的合金致密度高，不易氧化、粉化、吸潮，存放时间长，容易保存；加入到钢中可起到脱氧、脱硫、微合金化作用，能够大幅度的改善和提高钢材的质量，且操作简单，易于进行产业化。

(1)合金中稀土、钙、铝具有很强的脱氧、脱硫能力，稀土又能够起到微合金化作用，所以本发明合金具有脱氧、脱硫、微合金化能力。

(2)稀土与钢铁比重接近，易加入到钢中，能够减少合金中有用元素的烧损。

(3)此种配比的稀土铝钙硅铁复合合金，在钢中使用过程中所生成的氧化物容易形成一个多元渣系，熔点低，易上浮，可减少钢中夹杂物含量。

(4)应用到钢铁生产过程中可以减少炼钢工序，降低成本，产生较大的经济效益。另外合金应用到稀土钢生产中，能够显著降低钢中氧和硫的含量，同时稀土能够起到微合金化作用，使钢的性能大幅提高，提高了钢的价值，能够产生巨大的间接效益。

(5)经济效益显著。以包钢(集团)公司年产500万吨稀土钢板材为例，需要消耗10％稀土铝钙硅铁合金2.5万吨，经济效益显著。本发明实施后一方面对改善地区的产业结构、提升内蒙古科技力量有一定的促进作用；另一方面每年冶炼稀土铝钙硅铁合金，全部应用到生产中，不仅可以产生很大的经济效益，还可以扭转我国钢铁形势不理想局面，应用前景广阔。

具体实施方式

下面描述示例实施方式，然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。

本发明采用添加稀土元素的方式来实现对钢液的终脱氧、深脱硫，并利用稀土和钛、钒、锰、钼等元素对钢液调质处理及微合金化，有效的提升了钢的性能。

炼钢用稀土铝钙硅铁复合合金的制备方法，具体如下：

步骤1：将硅铁合金和纯铁加入感应炉中，抽真空充惰性气体保护熔炼；