[發(fā)明專利]鈮微合金鋼的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310295529.6
• 申請日: 2013-07-13
• 公開（公告）號: CN103436765A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 瞿立雙
• 申請（專利權(quán)）人: 瞿立雙
• 主分類號: C22C33/04
• 分類號: C22C33/04;C21C7/00;C21C7/064;C21D1/20;C21D1/607
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用低鈮鐵水制備鈮微合金鋼的方法，屬于合金鋼冶煉技術(shù)。

背景技術(shù)

鈮是尖端稀有金屬之一，是高強度微合金鋼、先進陶瓷不可缺少的添加劑。白云鄂博礦是以鐵、稀土、鈮為主的多金屬共生礦，鈮資源豐富，儲量居世界前列。白云鄂博礦鈮資源利用的研究從二十世紀六十年代持續(xù)至今，其中包括國家在“六五”、“七五”和“八五”連續(xù)三個五年計劃期間組織國內(nèi)著名高校、科研院所及企業(yè)進行的聯(lián)合攻關(guān)，研究的總體思路為：以選礦為前提，得到鈮精礦；以選礦得到的鈮精礦為原料，冶煉鈮鐵合金。開發(fā)的冶煉工藝有：高爐-轉(zhuǎn)爐-電爐-電爐工藝；鐵水連續(xù)提鈮工藝；含碳冷固結(jié)球團兩步電爐冶煉鈮鐵工藝；三相交流工頻等離子體工藝；氧化焙燒球團(冷固結(jié)球團)回轉(zhuǎn)窯選擇性還原-熔分-冶煉工藝；磁化焙燒-磁選-等離子爐冶煉工藝。以上工藝具有生產(chǎn)流程長、成本高，鈮的總回收率低，鈮鐵產(chǎn)品磷含量高，其產(chǎn)品質(zhì)量難以與巴西鈮鐵相提并論，主要用作鑄鐵的添加劑，作為鈮微合金鋼的添加劑受到了一定程度的限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種鈮微合金鋼的制備方法，能夠縮短工藝流程，降低生產(chǎn)成本，提高鈮渣中的鈮磷比，有效利用了豐富的鈮資源的利用低鈮鐵水制備鈮微合金鋼的方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

鈮微合金鋼的制備方法，所述濃度均為質(zhì)量百分濃度，方法步驟如下：

1)脫硫、脫硅處理：將含Nb＜0.03％、Si0.8-1.2％的廢鋼或生鐵熔化，采用含鎂量95％、粒度0.8～1.4mm的鎂粒噴吹進行脫硫，每分鐘噴吹6～12kg鎂粒，脫硫后將爐渣除去，脫硫處理后的鐵水中加入脫硅劑，加入量為鐵水重量的4-6％，當溫度為1350～1450℃，時間10～20min，鐵水中Si的含量降低到0.06～0.10％時，同時控制爐渣堿度為1.3～1.8，將脫硅產(chǎn)生的渣去除；

2)將鐵水重量的1.0～2.0%復合變質(zhì)劑置于澆包底部，用包內(nèi)沖入法對鐵水進行復合變質(zhì)處理，反應溫度為1400～1500℃，所述復合變質(zhì)劑的化學成分重量百分比為：FeNB5050～55%、FeSiRe2120～25%、FeBa5Si6020～25%、釔基稀土5～10%；

3)將Nb₂0₅＞50％的富鈮渣，與硅鈣粉、熔劑混合后制成鈮渣合金劑，配比為：50～70％的富鈮渣，20～45％的硅鈣粉，5～10％的熔劑，鈮渣合金劑加入量6～8kg/t鋼水，出鋼前預先將鈮渣合金劑加入鋼包烘烤，同時向鋼包內(nèi)按2-3L/min通入氬氣和氦氣的混合惰性氣體，再出鋼混沖；

4)將鑄件進行等溫淬火處理和退火，所述等溫淬火處理，采用500±20℃等溫淬火處理，等溫淬火處理采用的是硝酸鹽鹽浴等溫淬火；硝酸鹽為硝酸鈣和硝酸鈉以重量比為2∶3的比例，再將鑄件置于溫度低于200℃的退火爐里，升溫到600±10℃，保溫40±5分鐘。

本發(fā)明直接采用包鋼鈮含量小于0.03％低鈮鐵水生產(chǎn)Nb₂O₅/P₂O₅大于20以上的富鈮渣，將其作為制備鈮微合金鋼的添加劑，充分利用了白云鄂博礦豐富的鈮資源，降低冶煉含鈮微合金鋼的生產(chǎn)成本。這是本發(fā)明與“鐵水連續(xù)提鈮”工藝的主要差別。

本發(fā)明的顯著特征為：在傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)爐冶煉基礎(chǔ)上引入元素的選擇性氧化對包鋼含鈮鐵水進行分階段處理，對含鈮渣進行富集處理，將富鈮渣作為合金化添加劑直接在脫氧合金化階段加入，生產(chǎn)鈮微合金鋼。解決了白云鄂博礦鈮資源的綜合利用問題，具有冶煉流程短，成本低等優(yōu)勢。