[發(fā)明專利]一種稀土鐵合金包芯線及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202211418378.4
• 申請日: 2022-11-14
• 公開（公告）號: CN115896394A
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董瑞鋒;楊文晟;毛寧;李栓;陳德宏;王志強;盧文禮;張東偉;逄增棟;劉德忠
• 申請（專利權(quán)）人: 有研稀土新材料股份有限公司;有研稀土高技術(shù)有限公司;河北雄安稀土功能材料創(chuàng)新中心有限公司
• 主分類號: C21C7/00
• 分類號: C21C7/00;C21C7/06;C21C7/064;C22C33/06;C22C33/00;C22C35/00;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/42;C22C38/06;C21C7/10;C22C28/00;C22B9/00;C22B9/04
• 代理公司: 北京中創(chuàng)云知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11837
• 代理人: 肖佳

本發(fā)明公開了一種稀土鐵合金包芯線，包括：芯部和保護(hù)層；芯部為稀土鐵合金，稀土鐵合金中鐵的質(zhì)量百分比為10?85wt.％，稀土的質(zhì)量百分比為15?90wt.％；保護(hù)層為低氧純鐵、低碳鋼、超低碳鋼中的一種。以稀土鐵合金粉料為芯部，低氧純鐵、低碳鋼、超低碳鋼中的一種為外層制備出稀土鐵合金包芯線，將稀土金屬和鐵預(yù)先熔配在一起，有效防止稀土氧化，減少稀土氧化物引入，提高了材料的熔點和密度，在使用過程中可以有效防止稀土金屬及其夾雜物上浮與保護(hù)渣反應(yīng)，影響保護(hù)渣性質(zhì)，進(jìn)而提高鋼材成品中稀土收得率，稀土合金粉料的使用使得稀土在鋼材中分布更均勻。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋼鐵冶煉技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種稀土鐵合金包芯線及其制備方法。

背景技術(shù)

在鋼鐵冶金領(lǐng)域，稀土可以起到脫氧脫硫、改善夾雜物形態(tài)和微合金化等作用，因此被廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼材。但是由于稀土性質(zhì)較為活潑，所以最終鋼材稀土收得率低的問題一直困擾著工業(yè)界。

韓云龍等人采用包內(nèi)壓入法代替投入法向鋼中添加稀土，使得稀土的收得率由7.0％提高到22.1％。夏茂森等人采用在鋼包喂稀土合金絲的方法，控制吹氬攪拌強度和喂速等工藝參數(shù)，通過長導(dǎo)管向鋼液中添加稀土，使得稀土收得率達(dá)到36.0％，向鋼包中添加稀土的方法操作簡單，但是稀土收得率低普遍低于30％。張雪松等人采用中間包喂稀土絲的方法，生產(chǎn)出的板坯中稀土收得率在30％左右，稀土絲喂入中間包時，會與覆蓋劑反應(yīng)，影響覆蓋劑性能；另外，稀土?xí)c浸入式長水口耐材發(fā)生反應(yīng)，造成水口結(jié)瘤堵塞問題。姚永寬等人對比了中間包喂絲和結(jié)晶器喂稀土絲兩種方法，發(fā)現(xiàn)結(jié)晶器喂絲法制備出的鑄坯的稀土收得率遠(yuǎn)大于中間包喂絲法制備的鑄坯；研究表明：結(jié)晶器喂絲法是提升鋼中稀土收得率最實用的方法。趙成林等人通過調(diào)整結(jié)晶器喂入稀土絲的加入量、喂絲速度和喂絲位置，達(dá)到了進(jìn)一步提高稀土收得率的目的，且不會造成水口結(jié)瘤，其稀土收得率在90％以上。

結(jié)晶器喂絲法是提升鋼中稀土收得率最實用、最成熟的方法，但是結(jié)晶器喂絲法也存在一些問題：(1)純稀土熔點低、密度低，在稀土進(jìn)入結(jié)晶器后，稀土及其生成的夾雜物易上浮，影響保護(hù)渣理化性質(zhì)，造成鑄坯表面質(zhì)量變差，導(dǎo)致稀土收得率降低；(2)稀土金屬易氧化，在稀土金屬絲制備、包裝、存放、運輸過程中，稀土金屬與氧氣接觸使得稀土金屬外層存在100μm厚的氧化層；這些稀土氧化物熔點較高，隨稀土絲加入到結(jié)晶器中后會嚴(yán)重破壞保護(hù)渣的作用，另外也會增加鋼材的含氧量；(3)稀土以絲狀形式喂入結(jié)晶器，不能及時均勻化，影響稀土在鋼材中的均勻分布程度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例的目的是提供一種稀土鐵合金包芯線及其制備方法，通過上述稀土鐵合金包芯線可以有效防止稀土金屬的氧化，相比純稀土，稀土鐵合金熔點和密度較高，解決了稀土進(jìn)入結(jié)晶器后稀土及其夾雜物易上浮影響保護(hù)渣理化性質(zhì)的問題，有效提高了鋼材成品的稀土收得率及分布均勻性；此外，無需添加其他(如鈣、硅、鋁等)元素，不會引入新的雜質(zhì)，易于工業(yè)推廣應(yīng)用。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例的第一方面提供了一種稀土鐵合金包芯線，包括：芯部和保護(hù)層；

所述芯部為稀土鐵合金，所述稀土鐵合金中鐵的質(zhì)量百分比為10-85wt.％，稀土的質(zhì)量百分比為15-90wt.％；

所述保護(hù)層為低氧純鐵、低碳鋼、超低碳鋼中的一種。

進(jìn)一步地，所述稀土鐵合金中鐵的質(zhì)量百分比為50-70wt.％，所述稀土的質(zhì)量百分比為30-50wt.％。

進(jìn)一步地，所述保護(hù)層為低氧純鐵。

進(jìn)一步地，所述鐵的化學(xué)成分按質(zhì)量百分比包括：C?0.0008-0.02％、Si?0.01-0.37％、Mn?0.02-0.65％、P?0.003-0.035％、S?0.003-0.035％、Cr?0.01-0.10％、Ni?0.01-0.30％、Cu?0.01-0.25％、Al≤0.05％和余量的Fe。