[发明专利]一种超纯铁制造方法

说明书

本发明涉及一种超纯铁制造方法，包括：将钢材炉料装入真空感应炉的坩埚中加热熔化，向钢液中吹入氧气；2)真空室密闭并抽真空，钢液温度≥1750℃，得到纯铁液；3)用氧枪枪头粘取钢液面上的熔渣，升起氧枪，使熔渣脱离钢液；4)保持高温和高真空度，纯铁液的纯度提高到99.97％以上，氧含量控制在0.015％～0.03％；5)向纯铁液中加入镁铁合金进行脱氧，纯铁液的纯度提高到99.999％以上；6)停止加热，保持真空度直至纯铁液凝固成为铁锭；7)破真空后取出铁锭，即获得纯度为99.99％以上的超纯铁。本发明采用高真空度感应炉即可获得纯度在99.999％以上的超纯铁，制造成本低，提纯效率高。

技术领域

本发明涉及铁提纯技术领域，尤其涉及一种超纯铁制造方法。

背景技术

纯度在99.990％～99.9999％范围内的铁称为超纯铁，其性能优异，常应用于高精尖产品的制造，价格昂贵(最高可达150万元/t)。但是，目前铁提纯技术还不能完全满足实际使用的要求。

公告号为CN101993973B的中国发明专利公开了“一种生产高纯度纯铁的方法”，包括①铁水预脱硫：将转炉入炉铁水硫含量控制在0.002％～0.015％；②转炉冶炼：采用双渣法脱磷，脱磷结束进行放渣，再换渣，吹炼结束C＜0.03％，P＜0.008％，并采用挡渣出钢和铝脱氧，挂罐温度＞1635℃；③扒渣：扒除95％以上的氧化渣；④RH深脱碳：RH进站温度＞1615℃，冶炼结束C＜0.002％，Als：0.020～0.035％，出站温度＞1645℃；⑤LF深脱硫：进LF站前，加入深脱硫剂，氩气搅拌，进入LF后加入造渣剂，大氩量搅拌，冶炼结束C＜0.0025％，S＜0.0015％，Als＜0.010％，出站温度1600～1605℃；⑥板坯连铸。其生产成本低、效率高，生产出的产品纯度高达99.9％以上。

公告号为CN108277316B的中国发明专利公开了“一种纯铁的生产方法”，具体如下：生产前准备，事先使用钢水洗转炉炉衬、洗RH真空室、洗钢水罐；采用“双脱双扒”工艺对铁水进行脱硫预处理；将脱硫预处理后的铁水进行转炉冶炼，在冶炼过程中进行脱磷处理，造渣材料采用活性石灰、轻烧白云石、萤石和石灰石；将转炉冶炼后的钢水进行LF炉冶炼，在冶炼过程中继续进行脱磷、脱锰处理；将LF炉冶炼后的铁水进行RH炉冶炼。其在转炉炉后不具备扒渣设备的情况下可以生产出高级别的超纯铁，通过该方法生产出来的高级别超纯铁其成分可以达到以下标准：C≤0.002％，Si≤0.02％，Mn≤0.04％，P≤0.003％，S≤0.004％，Alt≤0.03％。

上述专利文献中所涉及的提纯方法均能够获得纯度达99.9％的纯铁，但是其纯铁的纯度达不到超纯铁的标准。

发明内容

本发明提供了一种超纯铁制造方法，无需专用设备，采用高真空度感应炉即可获得纯度在99.999％以上的超纯铁，制造成本低，提纯效率高。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种超纯铁制造方法，包括如下步骤：

1)将低磷低硫低碳的钢材炉料装入真空感应炉的坩埚中，通电加热熔化，然后降下氧枪向钢液中吹入氧气，将其中的硅、锰、铬、钛、钒、磷元素氧化，生成的二氧化硅、氧化锰、氧化铬及其他金属氧化物上浮排除到熔渣中；钢液中的活性氧含量≥0.080％；

2)将真空室密闭并抽真空，真空度≤10Pa，钢液温度≥1750℃；钢液中的氧与碳发生碳氧反应生成CO气体排除，钢液中的碳含量降低到0.0001％以下；同时锰、铜、锡、硫及其它挥发性杂质元素逸出钢液后被抽出真空室，得到纯铁液；

3)再次下降氧枪，用氧枪枪头粘取钢液面上的熔渣，升起氧枪后熔渣随即脱离纯铁液；

4)保持高温和高真空度，纯铁液中的杂质元素继续挥发，纯铁液的纯度提高到99.97％以上，氧含量控制在0.015％～0.03％；