專利名稱:鈮渣合金化添加劑及其在煉鋼中的應用的制作方法
本發(fā)明屬于鈮添加劑及其在煉鋼中的應用方法。
一般冶煉含鈮低合金鋼和合金鋼主要采用各種品位的鈮鐵作為合金添加劑。曾經報導過應用氧化鉬和氧化鎢及相應的還原劑，在電爐中冶煉含鉬和鎢的合金鋼;還有應用釩渣作合金化添加劑冶煉含釩的低合金鋼，已經獲得成功。美國專利提出用純Nb2O5(99%)和含Nb2O560%的燒綠石精礦與還原劑混合制成球團作為合金化的添加劑，將其應用于冶煉含鈮低合金鋼，其加入方法是在避免與渣和氧化氣氛接觸的條件下將該添加劑投入鋼液。再有用含鈮平爐渣經高爐-轉爐提鈮后得到的鈮渣，渣中含Nb2O5＜10%，MnO＞40%，P2O5＞5%，并含有～20%的高磷鐵珠，經過脫磷處理后煉制成含Nb10～15%的低級鈮錳鐵，也可用于煉鋼。然而這種鈮鐵生產流程長，成本又高。在此以前，尚未見到用鈮渣作為合金化添加劑冶煉含鈮低合金鋼的報導。應用鈮鐵冶煉含鈮合金鋼，鈮的收得率穩(wěn)定，應用廣泛，但成本較高。采用鈮精礦和純Nb2O5作為合金化添加劑，也需經原料加工提純，耗資也較高。
本發(fā)明為了降低冶煉含鈮低合金鋼的合金化成本，采用鈮渣直接做合金化添加劑。因為鈮渣中Nb2O5含量低，并含有大量SiO2和MnO以及P2O5等其它多種氧化物，所以使用鈮渣直接做合金添加劑時，不但要考慮鈮的收得率，同時還需考慮渣中MnO，P2O5等組元的還原以及渣的冶金性能，以使鋼液中各種成份均符合鋼種要求。因此使用鈮渣比使用鈮鐵或純氧化物有其困難之處。
本發(fā)明采用通過鐵水提鈮或其它方法得到的含磷較低的低品位含鈮渣。鈮渣中含Nb2O5＞4%，Nb/P比大于5。還原劑是從碳粉、硅鐵、碳化鈣、硅鈣合金、鋁中選擇一種或多種，按重量百分比計算，鈮渣為30～90%，還原劑為10～70%。將上述配比的鈮渣、還原劑混合制成團塊。使用添加劑時，按堿度(CaO/SiO2)為0.5～2配加石灰做熔劑。對于含有高磷鐵珠的鈮渣，其渣鐵中Nb/P比總和小于5的鈮渣，預先經渣鐵分離和脫磷處理，再做成鈮渣合金化添加劑的粉狀混合物;對渣鐵中Nb/P比總和大于5的鈮渣，還可采用鈮渣、還原劑、熔劑的散料混合物。對于含鈮錫渣，可先進行脫錫處理，再做成合金化添加劑。
本發(fā)明的鈮渣合金化添加劑的加入方法，可在各種煉鋼過程中，將鈮渣合金化添加劑加入鋼液，也可在出鋼前預先將該添加劑加入鋼包烘烤，再出鋼混沖。在煉鋼過程中，將鈮渣合金化添加劑加入鋼液，其添加劑中Nb2O5被還原為鈮的合金化過程中，控制鋼液含硅量大于0.2%，渣中ΣFeO＜3%，堿度大于1，或者在脫氧合金化階段加入鈮渣合金化添加劑，待熔化后出鋼;還可預先將鋼液脫氧合金化，再將該添加劑加入鋼液，也可采用噴射方法加入。采用不同加入方法時，鈮渣中鈮的回收率為40～85%。
在電爐冶煉過程中，氧化期末鋼中碳達規(guī)格的中下限，〔P〕＜0.025%，溫度合格時，扒除氧化渣，加鋁0.5～1.0公斤/噸鋼進行強制脫氧，造新渣，按硅含量0.2%配入硅鐵并加入鈮渣合金化添加劑，按重量比鈮渣為70～90%，硅鐵粉和碳粉10～30%，堿度大于2。再按工藝要求加入適量的擴散脫氧劑碳粉和硅鐵粉，還原時間大于20分鐘，渣中ΣFeO＜1%，堿度2～4，爐渣變成黃白色或白色時出鋼。鈮的實收率為70～85%。
實例采用電爐冶煉工藝冶煉16MnNb鋼。氧化期末鋼液〔C〕≈0.15%，〔P〕＜0.025%，扒去氧化渣，加鋁0.5～1.0公斤/噸鋼強制脫氧，造新渣。鋼中硅含量按0.2%配入硅鐵(硅鐵收得率按60%計算)，鋼中錳含量按1%配入錳鐵(錳鐵收得率按100%計算)，加入鈮渣合金化添加劑，堿度控制大于2。隨后補加硅鐵粉和碳粉擴散脫氧。關閉爐門15～20分鐘，然后取樣分析。根據(jù)分析結果補加硅鐵，錳鐵調正成份，并加鋁0.5～1.0公斤/噸鋼脫氧出鋼。冶煉結果列入下表(表見下頁)
用鈮渣合金化添加劑與先將鈮渣煉制成低級鈮鐵(含Nb10～15%)或中、高品位的鈮鐵再作為合金加入劑應用到冶煉含鈮低合金鋼相比，具有以下優(yōu)越性
1.冶煉每噸鋼加入鈮元素的成本費，鈮渣法比鈮鐵法低30～50%。
2.鈮渣法中鈮的實收率比鈮鐵法中鈮的總回收率(先煉成鈮鐵再加入鋼中的總和)高5～10%。
3.可節(jié)省鈮渣冶煉鈮鐵時所消耗的能源。

權利要求
1、一種用于冶煉含鈮低合金鋼的合金化添加劑，它含有Nb2O5和從硅鈣合金或碳化鈣為還原劑制成團塊，其特征在于含Nb2O5＞4%，Nb/P大于5的含鈮渣，按團塊重量的30～90%配加，還原劑是從碳粉，硅鐵粉，碳化鈣，鋁粉，硅鈣合金粉選擇，按團塊的10～70%配加，再配加氧化鈣使添加劑堿度(CaO/SiO2)為0.5～2，
2、根據(jù)權利要求
1所述的鈮渣添加劑，其特征在于混合散料制成，
3、根據(jù)權利要求
1所述的鈮渣添加劑，其特征在于以硅鈣合金為還原劑，
4、根據(jù)權利要求
1所述的鈮渣添加劑，其特征在于以碳化鈣為還原劑，
5、根據(jù)權利要求
1所述的鈮渣添加劑，其特征在于以硅鐵為還原劑，
6、根據(jù)權利要求
1所述的鈮渣添加劑，其特征在于以鋁粉為還原劑，
7、根據(jù)權利要求
1所述的鈮渣添加劑，其特征在于以硅鈣合金、鋁粉為還原劑，
8、根據(jù)權利要求
1所述的鈮渣添加劑，其特征在于以硅鈣合金、碳粉為還原劑，
9、根據(jù)權利要求
1所述的鈮渣添加劑，其特征在于以硅鐵粉、碳粉為還原劑，
10、根據(jù)權利要求
1所述的鈮渣添加劑，其特征在于以硅鐵粉、硅鈣合金粉為還原劑，
11、根據(jù)權利要求
1所述的鈮渣添加劑，其特征在于以碳粉、鋁粉為還原劑。
12、一種冶煉含鈮低合金鋼的鈮渣合金化添加劑的加入方法，在煉鋼過程中將鈮渣合金化添加劑加入鋼液，其特征在于鈮合金化過程中，控制鋼液含硅量大于0.2%，渣中氧化鐵含量小于3%，堿度大于1，
13、根據(jù)權利要求
12所述的方法，其特征在于去除氧化渣后，將鈮渣合金化添加劑加入鋼液，
14、根據(jù)權利要求
12所述的方法，其特征在于鋼液進行脫氧合金化后，將鈮渣合金化添加劑加入鋼液，
15、根據(jù)權利要求
12所述的方法，其特征在于鋼液進行脫氧合金化后，將鈮渣合金化添加劑的粉狀料噴射進入鋼液，
16、根據(jù)權利要求
12所述的方法，其特征在于煉鋼過程的合金化階段，加入鈮渣合金化添加劑，
17、根據(jù)權利要求
12所述的方法，其特征在于出鋼過程中，加入鈮渣合金化添加劑，
18、根據(jù)權利要求
17所述的方法，其特征在于將鈮渣合金化添加劑加入鋼液，
19、根據(jù)權利要求
17所述的方法，其特征在于將鈮渣合金化添加劑先加入包內烘烤后出鋼，
20、根據(jù)權利要求
12所述的方法，其特征在于電弧爐煉鋼的氧化末期，鋼液含磷小于0.025%時，扒去氧化渣，加0.5～1.0公斤/噸的鋁脫氧，造新渣和加入鈮渣合金化添加劑，
21、根據(jù)權利要求
20所述的方法，其特征在于還原時間大于20分鐘，渣中ΣFeO＜1%，堿度大于2時，鋼渣混出，
22、根據(jù)權利要求
12～19所述的方法，其特征在于鈮渣中鈮的回收率為40～85%，
23、根據(jù)權利要求
12，20，21所述的方法，其特征在于鈮渣成份Nb2O5為4～10%，Nb2O5與P2O5之比為5～12，鈮渣合金化添加劑按重量百分比計算，鈮渣為70～90%，硅鐵粉和碳粉還原劑為30～10%，堿度為2～4，鈮的回收率為70～85%，
24、根據(jù)權利要求
12，13，14，15，16，18，19，21所述的方法，其特征在于進行鋼包吹氬攪拌處理。
專利摘要
本發(fā)明是一種鈮渣合金化添加劑。它是由(Nb2O5)＞4％、(Nb/P)＞5的鐵水提鈮渣、碳或硅鐵等還原劑組成。按重量配比，鈮渣為30～90％，還原劑為10～70％混合制成球團或散料。該添加劑用于含鈮低合金鋼的合金化，在冶煉中，控制鋼液含硅量大于0.2％，渣中堿度大于1、氧化鐵小于3％，鈮的回收率為40～85％。在電爐煉鋼還原期加入鈮渣添加劑，鈮回收率達70～85％。該法與鈮鐵合金化相比，鈮回收率提高5～10％，成本降低30～50％，且降低電耗。
文檔編號C22C33/04GK85103106SQ85103106
公開日1986年10月22日 申請日期1985年4月26日
發(fā)明者陳偉慶, 林宗彩, 周榮章, 王紹琴, 趙慧英, 黃曄 申請人:北京鋼鐵學院, 石家莊鋼鐵廠, 包頭東風鋼鐵廠導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan