专利名称：：一种稀土铝钙铁合金的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种稀土铝钙铁合金，属于钢铁冶金领域。
背景技术：
：在钢铁冶炼的过程中，为了保证钢液的洁净，必须去除钢液中的碳、氧等杂质，才能提高钢的质量，炼钢脱氧主要用添加脱氧剂来完成。脱氧剂主要为铝，但同时易二次氧化而产生Ab03夹杂而影响钢的性能，需要在后续的工序中得到有效去除。为了有效地去除由于大量的铝加入而生成的氧化铝脱氧产物，目前主要采取的办法为(l)延长真空搅拌时间，促进夹杂物上浮。但这种方法必然会延长精炼时间，增加生产成本和降低产量。(2)铝脱氧后在真空熔池中加入一定成分的渣剂，这种渣剂主要成分为CaO，其作用是能有效地吸附从钢液中上浮到钢液表面的氧化铝夹杂物。这种方法的不足在于当加入渣剂后，不仅会造成钢液温度损失，同时熔化这些渣剂也需要2~3分钟时间；另外，一旦加入方法不确当也会造成这些渣剂被巻入钢液，对钢液形成污染等现象。(3)对氧化铝夹杂物进行变性。如在钢液中添加钙元素，使得钢中氧化铝夹杂物结合形成钙铝复合氧化物，尤其是形成如12CaC^7Al203这种低熔点大颗粒夹杂物，这种夹杂物一方面容易从钢液中上浮去除，另一方面由于其熔点较低，在浇注过程不容易造成水口结瘤，保证浇注顺行。但由于金属钙在炼钢温度下容易气化，因此不容易加入，收得率很低。除了钙能使氧化铝夹杂物变性以外，近年来，国内外对稀土在钢中夹杂物的改性和变质作用十分重视。但从现有技术来看，稀土合金中稀土的含量较低(0.03~lwt%)，不足以使产生的Al203夹杂物变性。或者在合金中没有添加有益的钙元素，在改善钢的性能方面得不到理想的效果。
发明内容本发明的目的是提供一种稀土铝钙铁合金，它可以使钢中的夹杂物变性，生产出高洁净度钢材，尤其是使高深冲性能的低碳低硅板材冶炼工艺得到改进。从而满足高档次汽车、家电等对所用钢板的性能要求。本发明的另一个目的是提供上述合金的制备方法。本发明的稀土铝钙铁合金，其成分及其含量为Al3060wt%，Cal10wt%，REl20wt%，C00.08wt%，Si00.5wt%，S00.03wt%，P00.03wt%，不可避免杂质元素总量0.0011wt%，余量为铁。本发明的稀土铝钙铁合金中的RE为为含有至少Ce、La中的一种的混合稀土，在混合稀土中Ce、La的总含量占总稀土含量的90100wt。/0。该合金的主要特点为(l)釆用稀土、铝、钙多元素复合脱氧的原理，显著提高了合金对钢液的脱氧效率；(2)脱氧所形成的复合夹杂物容易在钢液中上浮；(3)容易形成低熔点夹杂物，克服由于氧化铝过多造成连铸过程中的水口结瘤现象；(4)合金中的铁、稀土元素显著增加了合金比重，使得添加过程中能快速进入钢液，提高了铝、钙、稀土的脱氧和夹杂物变性效果，提高了合金成分的利用效率；(5)解决了深冲钢RH精炼过程中钙处理和稀土添加方面的难题；(6)含有极低含量的碳、硅等杂质元素，不会对钢液造成增碳，增硅方面的不足；(7)加入方法简单、方便，不易粉化，保存时间长。该产品尤其适合高质量的低碳、低硅，具有优良深冲性能的板材在冶炼中使用，尤其在RH冶炼超低碳钢过程中的应用更具有其独特性。该合金的制备方法利用纯铝锭、稀土、金属钙和低碳优质废钢通过感应炉两歩法烙炼工艺制备出符合要求的成品合金。基本工艺为首先以纯铝锭、稀土、金属钙为原料利用感应炉熔化和混合制备出定成分的稀土铝钙初始合金，这是第一歩。然后再利用优质废钢和铝锭为原料在感应炉屮熔炼成铝铁母液，再添加在上述第一歩中已经制备好的初始稀土铝钙合金，并在感应炉内均匀混合达到最终成分要求，然后浇注成型、冷却后进入产品库。具体实施例方式下面通过实施例进一步描述本发明。按照本发明提供的稀土铝钙铁合金在实际钢液中进行脱氧实验，实验在20公斤真空感应炉上完成。实验方法如下选用一定成分优质废钢(碳含量为0.030.05wtn/。),首先在大气条件下熔化完毕，然后进行真空脱碳处理，当碳含量达到小于0.005wtM后，破真空，扒渣，测定钢中的氧含量为0.025-0.040wt%，然后重新抽真空，使钢液保持在真空条件下。在该条件下，添加不同合金(铝铁、铝钙铁、稀土铝钙铁)进行脱氧和合金化，添加完后，利用感应搅拌3分钟，在真空下取样分析钢中铝含量和全氧含量并用电镜观察夹杂物大小和数量，比较这三种不同脱氧工艺对钢液洁净度的影响。所有三种合金剂按照同样的铝添加量加入计算，铝的理论加入量为0.10%(铝的收得率按100%计算)。不同合金脱氧效果对比成分(wt。/。)如下表所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>4—本发明合金0.0250.00700.0570.0630.00110細6(C，AI)xOy,少量A1203543个/mm2平均(本发明合金>0.0310.00910.0460.0560.00100扁2(Ca，RE，AI)xOy,少量Al203963个/mm21—对比合余A0.0220細50.0490.060A12031170个/mm22_对比合金A0.0290.00900.0420.052Al2。31168个/mm23_对比合金A0.0350.01130.0330馬A12031585个/mm24—对比合金A0.0370.01300.0280.043A120321110个/mm2平均(对比合金A)0.0310.刚50.0380.0501583个/mm2l一对比合金B0.0320.00980.0340,0430.0005(Ca^Al)xOy,少部分Al2031073个/mm22—对比合金B0.0280.00910.0450.0530.0012(Ca^Al)xOy,少部分A1203960个/mm23_对比合金B0.026O，O0.0440.0550細1(Ca^Al)xOy,少部分A1203865个/mm24_对比合金B0扁0.01180.0330.0500細5(Ca，Al)xOy，少部分A12031288个/mm2平均(对比合金B)0.0320.00990.0390.0500.00081072个/mm2表中对比合金A—指与本发明合金铝含量相同的铝铁合金；对比合金B—指与本发明合金铝、钙含量相同的铝钙铁合金；T.O—指钢中全氧含量；Al(s),Al(t)，Ca,RE—分别指钢中酸溶铝、全铝、钙、稀土的化学分析含量；(Ca，RE,Al)xOy夹杂物一指所发现的夹杂物在电子显微镜下条件下含有Ca,RE,Al元素所组成的复合氧化物，下标x,y指具体夹杂物成分具有多种不确定类型的统一示意表达式；(Ca,Al)xOy夹杂物一指所发现的夹杂物在电子显微镜下条件下仅含有Ca,Al元素，而不含有RE元素所组成的复合氧化物；从上表实验结果对比可以看出，本发明的新合金在平均初始氧含量接近的条件下，加入相同数量的铝，可以起到提卨铝的收得率、降低氧含量、使夹杂物改性和去除效率高的优点，同时钢液中还有一定的残余稀土量。因此本发明所提出的稀土铝钙合金对"洁净度钢材，尤其是高深冲性能的低碳低硅板材冶炼工艺的改进具有重要意义。权利要求1、一种稀土铝钙铁合金，其特征在于，该合金的成分及其含量为Al30～60wt％，Ca1～10wt％，RE1～20wt％，C0～0.08wt％，Si0～0.5wt％，S0～0.03wt％，P0～0.03wt％，不可避免杂质元素总量0.001～1wt％，余量为铁。2、根据权利耍求1所述的稀土铝钙铁合金，其特征在于，所述RE为含有至少Ce、La中的一种的混合稀土，在混合稀土中Ce、La的总含量占总稀土含量的90100wt%。全文摘要本发明公开了一种稀土铝钙铁合金，它可以使钢中的夹杂物变性，生产出高洁净度钢材，尤其是使高深冲性能的低碳低硅板材冶炼工艺得到改进。从而满足高档次汽车、家电等对所用钢板的性能要求。该合金的成分及其含量为Al30～60wt％，Ca1～10wt％，RE1～20wt％，C0～0.08wt％，Si0～0.5wt％，S0～0.03wt％，P0～0.03wt％，不可避免杂质元素总量0.001～1wt％，余量为铁。所述RE为含有至少Ce、La中的一种的混合稀土，在混合稀土中Ce、La的总含量占总稀土含量的90～100wt％。文档编号C22C30/00GK101519747SQ200910118978公开日2009年9月2日申请日期2009年3月11日优先权日2009年3月11日发明者吴鹏飞,成国光,杨晓红,渠天盛申请人:爱德洛(北京)科技有限公司