[發明專利]一種精煉過程中分步還原稀土氧化物制備稀土鋼的方法

有效

• 申請號: 202110316191.2
• 申請日: 2021-03-24
• 公開（公告）號: CN113088791B
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發明（設計）人: 吳偉;趙博;智建國;崔懷周;梁強;趙進宣
• 申請（專利權）人: 鋼鐵研究總院
• 主分類號: C22C33/04
• 分類號: C22C33/04;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C21C7/00
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 吳利芳

本發明涉及一種精煉過程中分步還原稀土氧化物制備稀土鋼的方法，屬于稀土鋼冶煉技術領域，解決了現有技術中含有鈰與鑭的稀土鋼冶煉過程中直接添加單質鈰和單質鑭造成的成本過高的問題。本發明的分步還原稀土氧化物制備稀土鋼的方法，稀土鋼的制備過程依次包括轉爐冶煉→LF精煉→喂鈣線→真空精煉→連鑄；在LF精煉開始時或LF精煉前、轉爐出鋼時，首次加入制備的含稀土氧化物的渣料，利用鋼中的鋁對精煉渣中的氧化鈰還原，實現稀土鈰的還原；LF精煉處理畢喂入鈣線，喂鈣線同時再次加入含稀土氧化物的渣料，通過鋼包底吹攪拌，實現稀土鑭和鈰的直接合金化。

技術領域

本發明涉及稀土鋼冶煉技術領域，尤其涉及一種精煉過程中分步還原稀土氧化物制備稀土鋼的方法。

背景技術

稀土鋼能夠顯著地提高鋼的性能，大多數鋼廠都在精煉過程中加入稀土合金來獲得性能優異的稀土鋼。但稀土合金資源比較少，價格較高，若在精煉過程中加入稀土合金會給鋼廠帶來較大的經濟負擔。若采用在精煉過程中加入價格較低的含稀土氧化物的物質，利用鋼中元素的還原，實現稀土氧化物的直接合金化，對于鋼鐵廠來說會獲得更大的經濟利益。

國內外礦物直接合金化的研究主要集中在Mn、Cr、Mo等一些較易還原的元素上，其還原率均能達到90％以上。由于稀土元素和氧的結合能力很強，故還原較為困難。現有含有鈰與鑭的稀土鋼冶煉過程中直接添加單質鈰和單質鑭，成本過高、還原效率低、稀土元素含量難以精確控制。

發明內容

鑒于上述的分析，本發明旨在提供一種精煉過程中分步還原稀土氧化物制備稀土鋼的方法，稀土鋼中鑭和鈰在精煉過程中直接合金化，用以解決現有含有鈰與鑭的稀土鋼冶煉過程中直接添加單質鈰和單質鑭造成的成本過高、還原效率低、稀土元素含量難以精確控制的問題。

本發明提供一種精煉過程中分步還原稀土氧化物制備稀土鋼的方法，

稀土鋼的制備過程依次包括轉爐冶煉→LF精煉→喂鈣線→真空精煉→連鑄；

在LF精煉開始時或LF精煉前、轉爐出鋼時，首次加入制備的含稀土氧化物的渣料，利用鋼中的鋁對精煉渣中的氧化鈰還原，實現稀土鈰的還原；

LF精煉處理畢喂入鈣線，喂鈣線的同時再次加入含稀土氧化物的渣料，通過鋼包底吹攪拌，實現稀土鑭和鈰的直接合金化。

進一步地，還包括制備含稀土氧化物的渣料。

進一步地，所述含稀土氧化物的渣料，以質量百分比計主要成分包括：Al₂O₃ 40-50％，CaO≤15％，MgO≤5％，SiO₂ 5-15％，FeO≤2％，S≤1％，P≤0.015％，H₂O≤0.10％，CeO₂ 0.5％-10％，La₂O₃ 0.5％-10％，CeO₂+La₂O₃5-15％。

進一步地，制備含稀土鋼的原料的成分以質量百分比計包括：C0.04-0.35％，Si0.04-0.30％，Mn 0.08-0.80％，Al 0.002-0.03％。

進一步地，所述稀土鋼LF精煉后出爐鋼水的成分以質量百分比計包括：C 0.05-0.80％，Si 0.05-0.80％，Mn 0.1-1.20％，Ce 0.0010-0.0025％，La 0.0010-0.0035％，Al0.005-0.06％。

進一步地，制備含稀土氧化物的渣料的原料以質量百分比計包括：鋁灰50-70％、白云石5-10％、石灰5-8％、鑭氧化物8-30％、鈰氧化物8-30％。

進一步地，所述含稀土氧化物的渣料制備方法為在回轉窯中燒制，燒制溫度為800-1300℃。