[發明專利]一種稀土在鋼中的加入方法

無效

• 申請號: 201310124916.3
• 申請日: 2013-04-11
• 公開（公告）號: CN103205532A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 李峰;韓春鵬
• 申請（專利權）人: 內蒙古包鋼鋼聯股份有限公司
• 主分類號: C21C7/00
• 分類號: C21C7/00
• 代理公司: 包頭市專利事務所 15101
• 代理人: 張少華

技術領域

本發明涉及一種稀土在鋼中的加入方法，屬于冶金工業生產的煉鋼領域。

背景技術

據《武漢科技大學學報》2010年第4期的“高速重軌矯正圈用9Cr2MoRE鋼的開發研究”報道，武鋼在9Cr2Mo鋼的開發過程中，加入的稀土量達到0.05%、0.10%和0.15%。

據《中國稀土學報》2005年第5期的“稀土、鈮對重軌鋼鑄、軋態組織與性能的影響”報道，BNbRE鋼中的稀土含量達到了0.02-0.03%。

據《過程工程學報》2006年第1期的“稀土對重軌鋼沖擊韌度的影響作用機制”報道，在重軌鋼中稀土加入量為0.01%。

據《鋼鐵釩鈦》2004年第1期的“X52高頻直縫焊管熱影響區裂紋原因分析”報道，X52鋼中所含有的稀土量為0.024%，但鋼中產生了大量的稀土硫化物和稀土硫氧化物。

據《稀土》2008年第5期的“鋼中大尺寸稀土夾雜物的金相和透射電鏡觀察分析”報道，在5CrNiMo鋼中稀土含量達到0.032%，鋼中出現了大尺寸的稀土夾雜物。

據《煉鋼》2003年第5期的“稀土鋼連鑄喂絲工藝存在的問題及對策”介紹，在連鑄中間包和結晶器喂絲，生成的稀土氧化物使中間包覆蓋劑、結晶器保護渣的使用性能發生變化，稀土夾雜物容易導致水口堵塞、結瘤。

由此可見，稀土在鋼中的加入量達到一定程度，就會出現稀土夾雜物，因此稀土加入量并不是越多越好。另外，選擇加入稀土的工位也十分重要，應避免給生產帶來不利影響。

由以上分析可見，稀土元素本身還原性強，容易與鋼中的氧、硫等元素結合形成夾雜物，因此稀土元素應加入到較潔凈的鋼中；另外，稀土元素在鋼中容易偏聚在鐵原子晶界，這一性質與硼元素類似，因此加入量不宜太多。

發明內容

本發明的目的是提供一種通過控制稀土元素的加入量和選擇合適的加入工位來達到避免稀土氧化物的生成，提高鋼產品的性能的稀土在鋼中的加入方法。

本發明的技術方案如下：

將鋼水中的全氧重量與鋼水重量比控制在20×10^-6以下，將鋼水中的氮重量與鋼水重量比控制在40×10^-6~70×10^-6之間，將稀土在精煉VD爐后的工位加入，加入量控制在0.002~0.005%（重量百分含量）的范圍內。

本發明的優點在于：在潔凈度較高的鋼中加入較少量的稀土，既避免了稀土氧化物的生成，又提高了產品的性能。

具體實施方式

以U71Mn重軌鋼為例，共進行6爐鋼的對比試驗（其中3爐鋼含稀土元素，3爐鋼不含稀土元素），表1為進行試驗的鋼水熔煉成分，由表1可見，鋼水中的全氧重量與鋼水重量比都在20×10^-6以下且6爐鋼較為接近，鋼水中的氮重量與鋼水重量比都在55×10^-6~60×10^-6之間，且6爐鋼較為接近。表2為U71Mn鋼的常規力學性能檢測結果，由表2可見，鋼軌是否含稀土對常規力學性能影響不明顯。

表1?對比試驗的U71Mn鋼成分，w%