[发明专利]高稀土镧硅钙铁合金的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，具体地说，涉及一种高稀土镧硅钙铁合金的生产方法。

背景技术

在钢铁材料领域，稀土作为微合金化元素在钢中的作用日益被人们所关注并广为应用。稀土加入钢中有净化钢液，夹杂物变性，净化晶界等作用，可有效提高钢材的塑韧性、耐腐蚀性等性能。

目前稀土加入钢中的方法，较典型的有三种，一是钢包精炼时通过喂线机喂入混合稀土包芯线，该方法稀土收得率低，仅为5%左右。稀土在钢中作用不明显。二是在连铸过程中利用喂丝机将混合稀土金属丝喂入到结晶器或中间包内，该方法稀土收得率高，可达50%，但稀土在钢中分布不均匀，稀土夹杂物多从而影响稀土在钢中作用。三是RH精炼炉真空稀土加入合金方法，目前此方法稀土收得率达20%以上，稀土在钢中分布均匀，冶金效果较好。但该方法需要合金成份比例合适，并且化学成分稳定的稀土合金。

目前，国内外稀土铁合金的生产方法主要有以下三种：

硅热还原法：以硅为还原剂在电弧炉内冶炼，主要原料有稀土渣料、硅铁和石灰等。

碳热还原法：以碳为还原剂，在矿热炉内冶炼，主要原料有稀土渣料、硅铁、焦炭和钢屑。

以上两种方法的缺点是耗能大，污染重，合金产品杂质多，不适合精稀土合金的生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高稀土镧硅钙铁合金的生产方法，使生产的合金中稀土镧收得率达90%以上。

本发明的技术方案如下：

一种高稀土镧硅钙铁合金的生产方法，其生产过程包括：配料、熔炼、浇注、破碎和包装；原料配比包括：质量百分含量为30%～32%的稀土金属镧、质量百分含量为58%～65%的硅钙合金和质量百分含量为5%～10%的废钢；生产得到的高稀土镧硅钙铁合金的化学成分质量百分含量包括：La27～31%、Si34～40%、Ca16～20%和Fe9.6～14.1%。

进一步，原料配比包括：质量百分含量为30%的稀土金属镧、质量百分含量为63%的硅钙合金和质量百分含量为7%的废钢；或者，质量百分含量为32%的稀土金属镧、质量百分含量为60%的硅钙合金和质量百分含量为8%的废钢；或者，质量百分含量为30%的稀土金属镧、质量百分含量为65%的硅钙合金和质量百分含量为5%的废钢；或者，质量百分含量为32%的稀土金属镧、质量百分含量为58%的硅钙合金和质量百分含量为10%的废钢；或者，质量百分含量为30%的稀土金属镧、质量百分含量为65%的硅钙合金和质量百分含量为5%的废钢。

进一步，所述高稀土镧硅钙铁合金的化学成分的质量百分含量包括：La27.26%、Si38.90%、Ca19.42%和Fe11.7%；或者，La30.28%、Si35.64%、Ca16.85%和Fe13.2%；或者，La28.86%、Si39.12%、Ca17.84%和Fe12.6%；或者，La31.00%、Si34.00%、Ca16.00%和Fe18.1%；或者，La27.00%、Si40.00%、Ca20.00%和Fe12.3%。

进一步：所述稀土金属镧中La质量百分含量≥99%。

进一步：所述硅钙合金中Si质量百分含量为50～65%，Ca质量百分含量为24～31%。

进一步：所述废钢的块度为50～100mm。

进一步，所述熔炼包括：将按所述高稀土镧硅钙铁合金化学成分配料的原料，依次以一定加入顺序加入中频感应炉内，加热到1500～1600℃，使所述原料熔化，搅拌3～5min，使稀土金属镧均匀分布，去除浮渣。

进一步，所述加入顺序依次为：废钢、硅钙合金和稀土金属镧；加入稀土金属镧前，加氯化物系保护渣，作为冶炼的覆盖剂。

进一步，所述氯化物系保护渣的化学成分的质量百分含量包括：CaCl₂29.6%～32.8%、SiO₂14.4%～16.4%、CaO32.6%～34.5%和CaF₂16.1%～21.4%。