[发明专利]一种真空感应熔炼过程中提高稀土收得率的方法

说明书

本发明涉及一种真空感应熔炼过程中提高稀土收得率的方法，属于真空感应炉冶炼技术领域。解决了真空炉熔炼含稀土材料稀土收得率较低的难题。一种真空感应熔炼过程中提高稀土收得率的方法，包括：S1：按照合金配料；S2：将配料合金放入料盘内；S3：将稀土合金放入给料器内；S4：抽真空，向炉膛内充氩气；S5：送电升温，待基体金属材料熔清后，加入配料合金；S6：精炼期结束后，把给料器送入熔池内；S7：提升给料器，浇铸并保温30min后出钢；步骤S1中，熔炼坩埚所用耐火材料为镁钙稀土材料；步骤S3中，给料器侧壁为耐火材料，给料器底面为熔点低于熔炼合金的金属薄片。本发明使用镁钙稀土质耐火材料和浸入式给料器，稀土收得率提高至85％以上。

技术领域

本发明属于真空感应炉冶炼技术领域，特别涉及一种真空感应熔炼过程中提高稀土收得率的方法。

背景技术

稀土元素具有脱氧、脱硫、夹杂物变性等冶金优点，且稀土元素的密度在金属中属中等，在各种合金中易于均匀的分布，为稀土在合金中的应用奠定了基础。但是，稀土元素的化学活性很高，在合金制备过程中，高温下稀土同坩埚材料(如Al₂O₃、SiO₂、MgO等)和气氛组元(如O₂、N₂、CO₂等)会产生强烈反应。因此，如何提高稀土元素的收得率受到了广泛关注。

目前，在真空感应熔炼含稀土的钢时，通常是在真空条件下通过合金加料口与溜槽将稀土合金添加到熔池表面，稀土合金或粉末需要在熔池表面熔化，然后经过电磁搅拌或手动摇炉使稀土合金均匀进入熔池，一部分与熔池中的氧、硫元素反应，并对熔池中的夹杂物进行变性处理，其余稀土元素会固溶在熔池中，完成钢水的稀土合金化处理。这个过程比较长，需要经历几个阶段，造成稀土元素的损失，收得率降低。

发明内容

鉴于以上分析，本发明旨在提供一种真空感应熔炼过程中提高稀土收得率的方法，以解决真空感应熔炼过程中稀土元素收得率较低的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种真空感应熔炼过程中提高稀土收得率的方法，包括如下步骤：

S1：按照合金配料，将基体金属材料放置于真空感应熔炼炉的熔炼坩埚中；

S2：将除稀土合金之外的其余配料合金放入料盘内；

S3：将稀土合金放入给料器内；

S4：抽真空至30-40Pa时，向炉膛内充纯度≥99.99％的氩气，使真空度到0.5-0.6个大气压；

S5：送电升温，待熔炼坩埚内的基体金属材料熔清后，加入料盘中除稀土合金之外的其余配料合金进行合金化；

S6：精炼期结束后，通过升降装置把给料器送入熔池内；

S7：提升给料器，真空状态浇铸并保温30min后出钢；

步骤S1中，熔炼坩埚所用耐火材料为镁钙稀土材料。

步骤S3中，给料器侧壁为耐火材料材质，给料器底面为金属薄片，金属薄片的熔点低于熔炼合金的熔点，且熔于熔炼合金后，对熔炼合金有利或无害。

进一步的，给料器侧壁耐火材料为镁钙稀土材料。

进一步的，镁钙稀土材料按照质量百分含量计，包括如下化学成分:MgO为63～72％，CaO为7～13％，CeO₂、La₂O₃、Sm₂O₃、Nd₂O₃的一种或几种的组合为8～15％，余量为杂质、挥发分及粘合剂。

进一步的，镁钙稀土材料中Al₂O₃≤3％。