利用铌精矿冶炼含铌钢的方法与流程

本申请涉及钢铁冶炼，具体涉及一种利用铌精矿冶炼含铌钢的方法。

背景技术：

1、铌是一种过渡金属元素，具有良好的延展性和超导性，应用广泛。铌重要的应用领域是钢铁工业，将铌加入钢水中可以达到细化晶粒，提高钢强度的目的，同时可以提高钢的韧性、抗高温氧化性和耐蚀性，使钢具有良好的焊接性能和成型性能。

2、当前含铌钢的冶炼过程中，通常是加入铌铁合金进行合金化来增加钢水中的铌含量。虽然这种方法铌元素收得率较高且收得率稳定，但是由于铌铁合金价格昂贵，导致炼钢的成本较高。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种利用铌精矿冶炼含铌钢的方法，该方法可以降低钢铁冶炼的成本，提高经济效益。

2、本申请实施例提出了一种利用铌精矿冶炼含铌钢的方法，该方法包括：转炉吹炼，将铁水和废钢在转炉中进行吹氧冶炼，出钢前在钢包的底部加入铌精矿和还原剂，出钢后加入脱氧剂进行脱氧，在出钢和脱氧剂加入过程中在钢包的底部通入氩气，氩气的流量为500-800nl/min；精炼，将转炉吹炼后的钢水进行精炼，在升温后继续加入废钢，并进行脱氧处理、脱硫处理以及调节钢水成分，其中，在精炼的步骤中通过电极加热调节钢水的温度，并通入氩气进行搅拌，氩气的流量为200-800nl/min。

3、根据本申请实施例的一个方面，在转炉吹炼的步骤中，还原剂与铌精矿中nb2o5的质量之比为(3-5)：1。

4、根据本申请实施例的一个方面，还原剂包括碳粉、碳化硅、硅系合金、锰系合金和铝系合金中的一种或多种。

5、根据本申请实施例的一个方面，在精炼的步骤中，以精炼后的钢水的总质量为100％计，经过精炼后的钢水中磷的质量含量<0.015％。

6、根据本申请实施例的一个方面，脱氧剂包括锰系合金、硅系合金和铝系合金中的一种或多种。

7、根据本申请实施例的一个方面，在调节钢水成分的过程中包括按钢种目标成分加入铌铁合金和其它合金。

8、根据本申请实施例的一个方面，精炼的步骤还包括对钢水温度的调节，对钢水温度的调节包括在加入废钢前使钢水的温度为1600-1680℃，以及在脱硫处理及加入铌铁合金前使钢水的温度为1580-1650℃。

9、根据本申请实施例的一个方面，精炼的步骤中，以精炼后的钢水的总质量为100％计，精炼后的钢水中氧的质量含量<0.003％。

10、根据本申请实施例的一个方面，铌精矿中铌的转化率为75％-85％。

11、根据本申请实施例的一个方面，方法还包括在精炼步骤之后的连铸步骤，连铸步骤包括将精炼后的钢水经冷却浇铸得到含铌钢板坯。

12、本申请实施例将铌精矿用于含铌钢的冶炼，在转炉吹炼的步骤中，出钢前通过在钢包的底部加入铌精矿和还原剂，可以增加铌精矿和还原剂的反应时间，以及在出钢和脱氧剂加入过程中通过在钢包底部通入氩气，控制氩气的流量在500-800nl/min的范围内，可以使钢水的温度以及钢水中的成分更加均匀，并强化钢渣反应，促进钢水中夹杂物的上浮。在精炼步骤中，升温后继续加入废钢，并进行脱氧处理、脱硫处理以及调节钢水成分，从而可以控制钢水中的夹杂物的含量以及电弧加热熔化合金、调整成分、温度等参数的目的。通过控制氩气的流量在200-800nl/min的范围内，使钢水沸腾精炼，达到均匀钢水化学成分和温度，加快化学反应，去除有害气体和夹杂物，净化钢水的目的。从而利用铌精矿冶炼得到含铌钢，降低了钢铁冶炼的成本，提高了经济效益。

技术特征：

1.一种利用铌精矿冶炼含铌钢的方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述转炉吹炼的步骤中，所述还原剂与所述铌精矿中nb2o5的质量之比为(3-5)：1。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述还原剂包括碳粉、碳化硅、硅系合金、锰系合金和铝系合金中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述精炼的步骤中，以所述精炼后的钢水的总质量为100％计，经过精炼后的钢水中磷的质量含量<0.015％。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脱氧剂包括锰系合金、硅系合金和铝系合金中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述调节钢水成分的过程中包括按钢种目标成分加入铌铁合金和其它合金。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述精炼的步骤还包括对所述钢水温度的调节，对所述钢水温度的调节包括在加入所述废钢前使钢水的温度为1600-1680℃，以及在所述脱硫处理和加入所述铌铁合金前使钢水的温度为1580-1650℃。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述精炼的步骤中，以所述精炼后的钢水的总质量为100％计，所述精炼后的钢水中氧的质量含量<0.003％。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铌精矿中铌的转化率为75％-85％。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在所述精炼步骤之后的连铸步骤，所述连铸步骤包括将所述精炼后的钢水经冷却浇铸得到含铌钢板坯。

技术总结
本申请公开了一种利用铌精矿冶炼含铌钢的方法。所述方法包括：转炉吹炼，将铁水和废钢在转炉中进行吹氧冶炼，出钢前在钢包的底部加入铌精矿和还原剂，出钢后加入脱氧剂进行脱氧，在出钢和脱氧剂加入过程中在所述钢包的底部通入氩气，所述氩气的流量为500‑800NL/min；精炼，将转炉吹炼后的钢水进行精炼，在升温后继续加入废钢，并进行脱氧处理、脱硫处理以及调节钢水成分，其中，在所述精炼的步骤中通过电极加热调节所述钢水的温度，并通入氩气进行搅拌，所述氩气的流量为200‑800NL/min。本申请的方法可以降低钢铁冶炼的成本，提高经济效益。

技术研发人员：黎邹江,邓之勋,罗钢,谢世正,侯泽旺,聂嫦平,戴智才,刘彭,靳仁春,许浩,陈杰
受保护的技术使用者：湖南华菱涟源钢铁有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24