[发明专利]中碳工业超纯铁及其制备方法

说明书

本发明公开了一种中碳工业超纯铁及其制备方法，属于冶金生产技术领域。提供一种适宜生产更加优质的中低合金超高强钢的中碳工业超纯铁及其制备方法。所述中碳工业超纯铁为包含下述重量份组分的连铸或浇铸坯，所述的重量份组分为C：0.3‑0.5wt％，Si≤0.04wt％，Mn≤0.03wt％，S＜0.001wt％，P≤0.0025wt％，Al≤0.005wt％，Ti≤0.003wt％，RE：0.001‑0.01wt％，余量为Fe,其它杂质小于0.001wt％；所述的制备方法分别采用KR铁水预脱硫、转炉双渣法脱磷冶炼、LF双渣深脱硫，最后连铸或浇铸获得所述重量份组分方坯或圆坯中碳工业超纯铁，KR预脱硫的原料铁水中硫含量＜0.02％，磷含量＜0.012％，LF双渣深脱硫包括预脱硫和深脱硫两个工步，深脱硫时采用增加炉渣流动性的pH值为3.0‑5.0的超碱度环境配以1Kg/t的混合稀土进行深脱硫、深脱氧以及使铁水中夹杂物变性。

技术领域

本发明涉及一种超纯铁，尤其是涉及一种中碳工业超纯铁，属于冶金生产技术领域。本发明还涉及一种用于所述中碳工业超纯铁的制备方法。

背景技术

纯铁是生产磁性材料、电热合金、精密合金和特种金属材料的重要原料，随着对精密合金、磁性元器件的要求越来越高，尖端高技术产品对纯度要求也越来越高。

我国采用GB9971、GB6983生产原料纯铁和工业纯铁，一般用转炉或转炉+炉外精炼制造。但是，纯度不高，纯铁杂质元素高，实物质量纯度较低，特别是碳、硫、磷较高，只能用于制造普通的零部件。这些纯铁已经不适合制造高端产品，不适合用于生产碳含量0.30-0.50％的中低合金超高强钢用的原材料，更不能用于尖端技术和高质量零部件。

目前经专利检索，日本及美国采用电解方法制造高纯度工业纯铁，纯度可以达到含铁量为99.9，但其价格非常高，国内一般采用转炉或电炉+炉外精炼制造，有的经AOD或VOD炉制造，低硫、低磷等。但只有超低碳＜0.001％，和低碳≤0.3％两类，未见专为碳含量在0.30-0.50％的中低合金超高强钢准备的中碳工业纯铁。随着炉外精炼技术的进步和炉外精炼设备的大型化、控制的智能化，采用转炉/电炉+炉外精炼手段生产纯铁，可针对特定使用需求将纯铁分类分级，同时将精炼提纯工艺进一步优化。因此，针对碳含量0.30-0.50％中低合金超高强钢，降低熔炼过程碳合金化的生产成本，急需开发一种中碳工业超纯铁以解决上述问题。

目前国内在转炉/电炉+炉外精炼提纯铁方面的专利或文章较多，但针对采用铁水预处理+转炉+炉外精炼生产中碳工业超纯铁，可用于生产更加优质的中低合金超高强钢300M(40CrNi2Si2MoVA)的中碳工业超纯铁的制备方法上尚无可供借鉴或参考的技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种适宜生产更加优质的中低合金超高强钢的中碳工业超纯铁。本发明还提供了一种用于所述中碳工业超纯铁的制备方法。

为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种中碳工业超纯铁，所述的中碳工业超纯铁为包含下述重量份组分的连铸或浇铸坯，

所述的重量份组分为C：0.3-0.5wt％，Si≤0.04wt％，Mn≤0.03wt％，S＜0.001wt％，P≤0.0025wt％，Al≤0.005wt％，Ti≤0.003wt％，RE：0.001-0.01wt％，余量为Fe,其它杂质小于0.001wt％,

其中，RE为Ce、La、Nd和Pr为主的稀土元素。

一种用于所述中碳工业超纯铁的制备方法，所述的制备方法分别采用KR铁水预脱硫、转炉双渣法脱磷冶炼、LF双渣深脱硫，最后连铸或浇铸获得方坯或圆坯的生产流程制备所述重量份组分的中碳工业超纯铁，

其中，KR预脱硫的原料铁水中硫含量＜0.02％，磷含量＜0.012％，