[发明专利]一种稀土合金复合添加剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种稀土合金复合添加剂，所述稀土合金复合添加剂按质量百分比计包括：钇25％到55％、镁6％到10％、碳0.5％到5％，锰1％到8％、钙0.8％到8％、铁0.5％到30％以及硅，其中在所述稀土合金复合添加剂中，所述镁的含量随所述钇的含量的增加而增加。本发明提供的一种稀土合金复合添加剂能够取代现有技术中的脱氧方式，有效提高稀土中各个元素的利用率，提高产品纯净度，且能够降低生产成本。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，具体地说，涉及一种稀土合金复合添加 剂及其制备方法。

背景技术

随着当前铁水预处理技术和二次精炼技术的不断进步，洁净钢生产技术 领域也得到了进一步的发展。洁净钢是一种对钢中杂质元素的含量进行严格 控制的钢，其硫、磷含量一般要求不大于0.01％，且对氢、氧以及低熔点金属 的含量也有相当严格的控制要求。当然，伴随着技术的日益更新，人们对钢 水的洁净度和质量也提出了更高的要求。

如上所述，洁净钢是一种对其内的氧、硫含量有着严格要求的钢，在炼 钢过程中需要对钢液进行脱氧脱硫。在通常技术中，铝和钙被视为常用的脱 氧剂，但在长期的实践和生产过程中人们发现，铝和钙作为脱氧剂都存在一 定的技术缺陷：

1)铝，因其脱氧能力和细化晶粒的作用，而成为炼钢过程中最常用的脱氧剂 之一。然而，铝或者铝基脱氧剂在反应中易产生大量细小而又难以熔解的三 氧化二铝夹杂，并且这些三氧化二铝夹杂不易通过上浮的方式排出。如果钢 液中混有大量三氧化二铝夹杂，会在浇铸过程中引起水口结瘤，导致钢液连 浇中断，且形成的三氧化二铝氧化物夹杂属于硬脆性夹杂，这样的硬脆性夹 杂会严重影响金属产品的疲劳寿命；

2)钙，因其反应性强、脱氧能力强也作为一种较为常用的脱氧剂。然而，一 方面钙在铁液中的溶解度很低，例如在1600摄氏度时仅为0.032％，甚至，在 固态铁中几乎不溶解；另一方面，钙具有极大的蒸气压，例如，同样在1600 摄氏度时，具有1.98个大气压。因为如上的原因，使得如采用钙作为单一的 钢液脱氧剂时，需要消耗大量的钙，会极大地增加生产成本。

因常见元素的脱氧效果或多或少存在各种各样的问题，且现有技术下， 对钢的冲击性能也有了新的要求，钢的冲击性能是在冲击载荷的作用下测定 的试样断裂的数值，冲击值越高，说明钢材在动载荷作用下的抗断裂能力越 强，而现有技术中采用单一常见元素的脱氧方式，难以满足人们对于钢生产 提出的新的要求。于是，近些年来，人们又采用稀土作为钢液脱氧时的脱氧 剂，稀土中含有大量高活性的元素，具有不错的脱氧效果，且在夹杂去除方 面也有较明显的优势。然而，在长期生产实践后发现，钢液中加入稀土容易 在反应过程中生成氧硫化物，所以难以控制加入钢液的稀土量，且由于活性 较强，也难以控制反应的过程和效果，再加上稀土中含有的每一元素的物理 性质和化学性质又存在差异，且在生产成本上的差异也较为明显。

现有技术下，出于对生产实用性和经济性等方面的综合考虑，在脱氧脱 硫过程中采用的稀土符合添加剂这一技术问题方面仍存在缺失，有鉴于此， 应当提供一种新的稀土符合添加剂，以解决现有技术中存在的上述技术问题。

发明内容

本发明是为了解决上述技术问题而做出的，其目的是提供一种能够取代 传统脱氧剂，且有助于提高钢的冲击性能，改善钢的各向异性的稀土合金复 合添加剂及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种稀土合金复合添加剂，所述稀土 合金复合添加剂按质量百分比计包括：钇25％到55％、镁6％到10％、碳0.5％ 到5％，锰1％到8％、钙0.8％到8％、铁0.5％到30％以及硅，其中在所述稀 土合金复合添加剂中，所述镁的含量随所述钇的含量的增加而增加。

优选地，所述稀土合金复合添加剂还可以包括镧和铈中的一者或两者的 混合，其中，按照质量百分比计，所述镧为5％到10％，所述铈为10％到20％。