(12)发明专利申请
(10)申请公布号(10)申请公布号 CN 103805836 A(43)申请公布日 2014.05.21
(21)申请号 201310600912.8(22)申请日 2013.11.25
(71)申请人内蒙古包钢钢联股份有限公司
地址014010 内蒙古自治区包头市昆区河西
工业区(72)发明人赵殿清 王雪莲 袁晓鸣 岳长青
杨雄(74)专利代理机构北京康盛知识产权代理有限
公司 11331
代理人张良(51)Int.Cl.
C22C 38/00(2006.01)
权利要求书1页 说明书4页权利要求书1页 说明书4页
(54)发明名称
用于稀土钢生产的铈铁合金(57)摘要
本发明公开了一种用于稀土钢生产的铈铁合金，其化学成分按照重量百分比计，包括：铈8～12%、碳≤0.05%、磷≤0.010%、硫≤0.005%，其余为Fe和杂质。本发明生产的铈铁合金用于冶炼高品质稀土钢时，比重接近于钢的比重，在精炼过程中可以快速熔入钢中，提高了稀土的收得率，并且可准确控制钢中稀土的含量钢中，降低了稀土的成本；还可以起到加速稀土与钢中O、S、N、P等有害元素的化学反应，更加有利于钢中夹杂物的上浮排除，通过稀土微合金实现对钢水的深度净化，化的有效作用，进一步提高钢材的塑性、冷弯和冲压性能、厚度方向性能、低温冲击韧性。CN 103805836 ACN 103805836 A
权 利 要 求 书
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1.一种用于稀土钢生产的铈铁合金，其特征在于，其化学成分按照重量百分比计，包括：铈8～12%、碳≤0.05%、磷≤0.010%、硫≤0.005%，其余为Fe和杂质。
2.如权利要求1所述用于稀土钢生产的铈铁合金，其特征在于：铈的含量为8%，碳的含量为0.004%，磷的含量为0.008%，硫的含量为0.005%，其余为Fe和杂质。
3.如权利要求1所述用于稀土钢生产的铈铁合金，其特征在于：铈的含量为12%，碳的含量为0.004%，磷的含量为0.008%，硫的含量为0.005%，其余为Fe和杂质。
4.如权利要求1所述用于稀土钢生产的铈铁合金，其特征在于：铈的含量为10%，碳的含量为0.003%，磷的含量为0.007%，硫的含量为0.004%，其余为Fe和杂质。
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CN 103805836 A
说 明 书
用于稀土钢生产的铈铁合金
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技术领域
[0001]
本发明涉及金属材料领域，具体地说，涉及一种用于稀土钢生产的铈铁合金。
背景技术
目前，稀土作为炼钢采用的添加剂被广泛运用，稀土在钢中主要有三大作用：净化
作用、变质作用和微合金化作用，稀土加入钢水中可起脱硫、脱氧、改变夹杂物形态的作用，可提高钢材的塑性、冲压性能、低温冲击韧性、耐磨性能、耐腐蚀性能，还可以改善钢材的焊接性能。
[0003] 现在炼钢生产中添加稀土最常用的有两种方法：[0004] 一是稀土合金，稀土合金制成块状或粉状合金，块状稀土合金用于大包投入，粉状稀土合金一般采于大包内喷粉、模铸中注管喷粉等方法加入钢中。[0005] 二是混合稀土金属。稀土金属制成丝状或棒状，丝状稀土金属用于钢包、中注管或连铸结晶器，使用喂丝机喂入钢中；棒状稀土金属采用模内吊挂的方法熔入钢中。由于稀土金属活性强、比重低于钢，稀土金属很难加入到1600℃以上的钢液中，稀土金属烧损严重，收得率非常低。[0006] 此外，尽管稀土金属具有很强的脱硫、脱氧能力，但如果将稀土金属直接投入钢液时，由于产生的稀土-氧-硫夹杂熔点高、比重大，难以聚集上浮并排除，从而在除杂的过程中，同时会因排除不尽而降低了钢水的纯净度，影响产品质量。[0007] 真空感应熔炼炉用来熔炼耐热合金、磁性合金、电工合金和高强度钢等，该炉型的特点是在熔炼过程中炉温、真空度和熔炼时间等的控制比较容易，所以炉料的脱气可以很充分。另外，合金料的添加量也可以精确控制，所以是熔炼含铝、钛等活泼元素的耐热合金和精密合金的较合适的炉子。
[0008] 中国专利CN1570178A公开了一种用于炼钢的含铌铁合金，化学成分配比为：Si：2～70%，Nb：0.5～20%，其余为Mn：2～70%，Sr：1～10%，B：2～20%，Al:2～20%，Ca：1～15%，RE：1～10%中的一种或几种，能一次性满足炼钢脱氧和合金化的要求，不足之处是未提及对夹杂物的影响。
[0009] 中国专利CN1807657A公开了一种用于炼钢的钢水精炼变质剂，化学成分配比为：Si：30～60%，Ba：5～25%，RE：1～15%，Ca：1～15%，Al：1～15%，Ti：1～6%，其余为Sr：0.1～3%，Nb：0.1～3%，Mg:0.1～3%，Mn：1～15%中的一种或几种，不足之处是未提及稀土收得率及对夹杂物的影响。
[0010] 中国专利CN102002619A公开了一种用于硅钢生产的稀土硅合金及其制备方法，化学成分配比为：RE：45～60%，Si：40～55%，C≤0.5%；P≤0.002%，S≤0.002%，不足之处是该稀土合金仅适用于硅钢的生产。
[0002]
发明内容
[0011]
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于稀土钢生产的铈铁合金，添加后可显
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CN 103805836 A
说 明 书
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著提高稀土收得率，改变夹杂物形态，提高钢材塑性和低温冲击韧性。[0012] 本发明的技术方案如下：
[0013] 一种用于稀土钢生产的铈铁合金，其化学成分按照重量百分比计，包括：铈8～12%、碳≤0.05%、磷≤0.010%、硫≤0.005%，其余为Fe和杂质。[0014] 进一步：铈的含量为8%，碳的含量为0.004%，磷的含量为0.008%，硫的含量为0.005%，其余为Fe和杂质。[0015] 进一步：铈的含量为12%，碳的含量为0.004%，磷的含量为0.008%，硫的含量为0.005%，其余为Fe和杂质。[0016] 进一步：铈的含量为10%，碳的含量为0.003%，磷的含量为0.007%，硫的含量为0.004%，其余为Fe和杂质。
[0017] 本发明的技术效果如下：[0018] 1、本产品用于代替原稀土金属或喂入稀土丝作为炼钢中采用的添加剂，不仅更好的利用了稀土在钢中的三大作用，而且还不影响其它合金含量的加入。[0019] 2、本发明生产的铈铁合金用于冶炼高品质稀土钢时，比重接近于钢的比重，在精炼过程中可以快速熔入钢中，提高了稀土的收得率，并且可准确控制钢中稀土的含量钢中，降低了稀土的成本。提高稀土收得率3倍，吨钢利润约30元。[0020] 3、本发明生产的铈铁合金可以起到加速稀土与钢中O、S、N、P等有害元素的化学反应，更加有利于钢中夹杂物的上浮排除，实现对钢水的深度净化，通过稀土微合金化的有效作用，进一步提高钢材的塑性、冷弯和冲压性能、厚度方向性能、低温冲击韧性等，还可以改善钢材的焊接性能。[0021] 4、本发明产品不易氧化，成分稳定，有利于长期存储。具体实施方式
[0022] 以下用实施例对本发明作更详细的描述。这些实施例仅仅是对本发明最佳实施方式的描述，并不对本发明的范围有任何限制。[0023] 用于稀土钢生产的铈铁合金，其化学成分按照重量百分比计，包括：铈（Ce）：8～12%，碳（C）：≤0.05%，磷（P）：≤0.010%，硫（S）：≤0.005%，其余为Fe和其它不可避免的杂质。
[0024] 实施例1
[0025] 选用优质工业纯铁（其化学成分为：C≤0.005%，P≤0.010%，S≤0.005%），以及含量≥98.0%的稀土铈金属为原料，选用衬有碱土金属氧化物坩埚的真空感应电炉作为熔炼装置，熔炼时根据稀土含量的不同采用不同的冶炼温度、压力等熔炼参数。用于稀土钢生产的铈铁合金，其化学成分按照重量百分比计，包括：Ce：8%、C：0.004%、P：0.008%、S：0.005%，其余为Fe和其它不可避免的杂质。
[0026] 将本稀土铈铁合金用于生产包钢宽厚板生产线BT700E钢种，显著提高了稀土收得率和钢板的延伸率、低温冲击韧性，对比结果分别见表1、表2。[0027] 表1收得率对比结果
[0028]
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CN 103805836 A
稀土合金种类本实施例对比稀土合金[0029]
钢包容积(t)210210
说 明 书
加入量(ppm)15100
检测含量(ppm)收得率(%)612
4012
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表2低温冲击韧性对比结果
[0030]
实施例2
[0032] 选用优质工业纯铁(其化学成分为：C≤0.005%，P≤0.010%，S≤0.005%），选用含量≥98.0%的稀土铈金属为原料，选用衬有碱土金属氧化物坩埚的真空感应电炉作为熔炼装置，熔炼时根据稀土含量的不同采用不同的冶炼温度、压力等熔炼参数。用于稀土钢生产的铈铁合金，其化学成分重量百分比为：Ce：12%，C：0.004%，P：0.008%，S：0.005%，其余为Fe和其它不可避免的杂质。
[0033] 将本稀土铈铁合金用于生产包钢宽厚板生产线试制的BT700E钢种，显著提高了稀土收得率，对比结果见表3。[0034] 表3收得率对比结果
[0031] [0035]
稀土合金种类本实施例对比稀土合金
[0036]
钢包容积(t)210210
加入量(ppm)16100
检测含量(ppm)收得率(%)711
43.7511.00
实施例3
[0037] 选用优质工业纯铁(其化学成分为：C≤0.005%，P≤0.010%，S≤0.005%），选用含量≥98.0%的稀土铈金属为原料，选用衬有碱土金属氧化物坩埚的真空感应电炉作为熔炼装置，熔炼时根据稀土含量的不同采用不同的冶炼温度、压力等熔炼参数。用于稀土钢生产的铈铁合金，其化学成分重量百分比为：Ce：10%，C：0.003%，P：0.007%，S：0.004%，其余为Fe和其它不可避免的杂质。
[0038] 将本稀土铈铁合金用于生产包钢宽厚板生产线试制的BT700E钢种，显著提高了稀土收得率，对比结果见表4。[0039] 表4收得率对比结果
[0040]
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CN 103805836 A
稀土合金种类本实施例对比稀土合金
钢包容积(t)210210
说 明 书
加入量(ppm)16100
检测含量(ppm)714
收得率(%)4314
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