鈮微合金鋼的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了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(jìn)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(dāng)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；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。
【專利說明】鈮微合金鋼的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]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)】
[0002]鈮是尖端稀有金屬之一，是高強(qiáng)度微合金鋼、先進(jìn)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(jì)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(jìn)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(tuán)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(tuán)(冷固結(jié)球團(tuán))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】

[0003]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。
[0004]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(jìn)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(dāng)溫度為1350?1450°C，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(fù)合變質(zhì)劑置于澆包底部，用包內(nèi)沖入法對鐵水進(jìn)行復(fù)合變質(zhì)處理，反應(yīng)溫度為1400?1500°C，所述復(fù)合變質(zhì)劑的化學(xué)成分重量百分比為:FeNB5050 ?55%、FeSiRe2120 ?25%、FeBa5Si6020 ?25%、釔基稀土 5 ?10% ；
3)將Nb2O5> 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(yù)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(jìn)行等溫淬火處理和退火，所述等溫淬火處理，采用500±20°C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°C的退火爐里，升溫到600±10°C，保溫40±5分鐘。
[0005]本發(fā)明直接采用包鋼鈮含量小于0.03%低鈮鐵水生產(chǎn)Nb205/P205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。
[0006]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(jìn)行分階段處理，對含鈮渣進(jìn)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。.
【權(quán)利要求】
1.鈮微合金鋼的制備方法，其特征在于，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(jìn)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(dāng)溫度為1350?1450°C，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(fù)合變質(zhì)劑置于澆包底部，用包內(nèi)沖入法對鐵水進(jìn)行復(fù)合變質(zhì)處理，反應(yīng)溫度為1400?1500°C，所述復(fù)合變質(zhì)劑的化學(xué)成分重量百分比為:FeNB50 50 ?55%、FeSiRe21 20 ?25%、FeBa5Si60 20 ?25%、釔基稀土 5 ?10% ； 3)將Nb2O5> 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(yù)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(jìn)行等溫淬火處理和退火，所述等溫淬火處理，采用500±20°C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°C的退火爐里，升溫到600±10°C，保溫40±5分鐘。
【文檔編號】C21C7/064GK103436765SQ201310295529
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年7月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月13日
【發(fā)明者】瞿立雙 申請人:瞿立雙