[发明专利]一种以合金钢废料为原料生产稀土铁合金的方法

说明书

本发明公开了一种以合金钢废料为原料生产稀土铁合金的方法，属于稀土铁合金制备技术领域。本发明包括以下生产步骤：S1：合金钢废料熔化：将合金钢废料加入感应炉内升温熔化；S2：稀土合金加入：向感应炉内的熔融钢水中加入稀土合金，然后加入覆盖剂进行非真空冶炼；S3：模铸：将S2步骤中冶炼后的混合钢水进行模铸，冷却后将其破碎，得到稀土铁合金。本发明的目的在于解决现有技术中合金元素烧损严重以及稀土合金收得率偏低的问题，提供了一种以合金钢废料为原料生产稀土铁合金的方法，不仅能够有效解决合金钢废料熔化过程中合金元素烧损严重的问题，还能够提高稀土合金收得率，降低稀土铁合金的生产成本。

技术领域

本发明属于稀土铁合金制备技术领域，更具体地说，涉及一种以合金钢废料为原料生产稀土铁合金的方法。

背景技术

稀土金属具有提高金属材料性能的作用，在钢铁冶金行业得到广泛的应用。如在钢水中加入稀土，加强脱硫、脱氧，改变夹杂物形态，改善钢的常/低温韧性、断裂性、减少钢的热脆性并能改善热加工性和焊接性能。钢铁工业一般采用稀土铁合金处理钢水，稀土铁合金的生产方法目前主要采用工业纯铁与稀土合金采用真空共熔冶炼。该工艺生产流程如下：先将工业纯铁和稀土合金加入到炉中，密闭抽真空，然后加热熔化，冷却后破碎。由于工业纯铁熔化温度较高，一般加热到1530℃以上才可将其熔化，能耗相对较高，且工业纯铁价格相对较高，因此，进一步抬高了稀土铁合金的生产成本。

H13合金钢废料是指在该钢材在加工过程中形成的锯屑、切割边角料等。由于工业模具钢大量使用，每年都会产生大量H13合金钢废料。这些H13合金钢废料与合金钢的成分相同，合金元素分量较高，具有循环利用价值。然而，钢铁企业多采用电弧炉冶炼废钢，该冶炼方式合金元素烧损严重，收得率相对较低，导致合金钢废料的利用价值大大降低。钢铁企业失去了回收利用合金钢废料的意愿。总之，目前合金钢废料的高值利用是一个需要解决的问题。

经检索，关于稀土铁合金的制备技术已有大量专利文献公开，如中国专利文献，专利申请号为：2016111689303，发明创造名称为：稀土铁合金及其制备方法，公开了一种稀土铁合金，稀土的含量为0～95wt％，余量是铁以及总量小于0.5wt％的不可避免的杂质，其中氧≤0.01wt％，碳≤0.01wt％，磷≤0.01wt％，硫≤0.005wt％。该发明还公开了一种稀土铁合金的制备方法。该发明制备的稀土铁合金成分均匀、偏析小、杂质含量低、稀土收率高、成本低、无污染，应用到稀土钢中稀土收率高、效果显著，适合于大规模工业生产。

发明内容

1、要解决的问题

本发明的目的在于解决现有技术中合金元素烧损严重以及稀土合金收得率偏低的问题，提供了一种以合金钢废料为原料生产稀土铁合金的方法，不仅能够有效解决合金钢废料熔化过程中合金元素烧损严重的问题，还能够提高稀土合金收得率，降低稀土铁合金的生产成本。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

本发明的一种以合金钢废料为原料生产稀土铁合金的方法，包括以下生产步骤：

S1：合金钢废料熔化：将合金钢废料加入感应炉内升温熔化；

S2：稀土合金加入：向感应炉内的熔融钢水中加入稀土合金，然后加入覆盖剂进行非真空冶炼；

S3：模铸：将S2步骤中冶炼后的混合钢水进行模铸，冷却后将其破碎，得到稀土铁合金。

更进一步，S2步骤中稀土合金加入的质量为合金废料质量的20％。

更进一步，覆盖剂为CaO-SiO₂-Al₂O₃-MgO系覆盖渣，且覆盖剂的加入量为合金废料质量的0.5％～1.0％。

更进一步，S1步骤中感应炉内的温度加热至1450℃～1500℃，同时在合金钢废料熔化过程中吹入氩气进行保护。