攻克“水土不服”難題 稀土鋼產(chǎn)業(yè)化提速
2021年01月25日 10:54 6113次瀏覽 來源: 中國有色金屬報 分類: 稀土 作者: 李寶樂
本報訊 日前,包頭稀土研究院發(fā)布消息稱,該研究院經(jīng)過不斷嘗試,成功開發(fā)出適宜稀土鋼生產(chǎn)使用的高潔凈稀土鐵合金新產(chǎn)品及其低成本制備技術,該技術在耐磨鋼、高強鋼、風電鋼、管線鋼等產(chǎn)品中實現(xiàn)批量應用,可細化鋼材的晶粒尺寸、變質夾雜物,提高低溫沖擊柔韌性、強度、強塑性、耐磨性。這一技術在行業(yè)內(nèi)尚屬首創(chuàng),并達到國際領先水平。
“我們先后在包頭鋼鐵(集團)有限責任公司(以下簡稱“包鋼”)實施了工業(yè)生產(chǎn)5爐、9爐、15爐連澆,在其他企業(yè)實施了工業(yè)生產(chǎn)6爐連澆,整個過程穩(wěn)定運行。鋼中稀土分布均勻,稀土吸收率均在50%以上,大大提高了資源的利用率。”包頭稀土研究院金屬材料研究所所長劉玉寶介紹說,這一新技術為我國稀土鋼產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進步注入了新的活力。
突破鋼中加入稀土的技術難點
稀土被譽為“工業(yè)維生素”。國內(nèi)外許多研究資料證明,向鋼中加入稀土元素后不但可以改善鋼的宏觀結構,如使枝晶細化、減少疏松和偏析,還可以細化晶粒,改善微觀組織;可凈化鋼質,使鋼中非金屬夾雜物變形和減少,去除氣體,讓鋼微合金化,進一步改善鋼的力學等物理性能。
包頭稀土研究院金屬材料研究所陳國華教授說:“我國在上世紀50年代末就已經(jīng)開始相關研究,幾乎與國外是同時起步的。當時,很多牌號鋼中加入稀土效果不穩(wěn)定,尤其是存在連鑄過程水口發(fā)生結瘤、鋼中稀土吸收率不穩(wěn)定、鋼材性能不穩(wěn)定等問題,以至于許多研究者不能很好地說明稀土在鋼中的具體作用。”
隨著稀土金屬分離、提純技術和手段不斷進步,我國逐步實現(xiàn)了制備鑭、鈰、鐠、釹等稀土金屬,加上國家對先進材料的高度重視,以及需要為高豐度鑭、鈰元素尋找使用渠道等原因,近年來,稀土鋼無論是基礎研究還是應用領域均得到了迅速發(fā)展。
雖然國內(nèi)外對稀土鋼研究熱潮一直未減,但是目前稀土鋼的生產(chǎn)過程仍存在著關鍵共性技術難題,其中難題之一就是稀土該如何高效加入鋼水中。
專家介紹,根據(jù)稀土元素化學性質活潑,易與氧、硫、氮等元素作用的特點,結合鋼材的主要成分,綜合考慮加入稀土方式的密度、熔點、稀土元素活性等因素,包頭稀土研究院經(jīng)過不斷嘗試,成功開發(fā)了適宜稀土鋼生產(chǎn)使用的高潔凈稀土鐵合金新產(chǎn)品及其低成本制備技術。這一技術在行業(yè)內(nèi)尚屬首創(chuàng),整體技術達到國際領先水平。
稀土鐵合金讓新型鋼備受青睞
“稀土鐵合金能成功加入鋼水中,自然離不開它的優(yōu)良性能。”劉玉寶說。
據(jù)介紹,稀土鐵合金具有適宜的熔點和密度,即密度與鋼水接近,熔點均比稀土金屬高,更容易加入到鋼水中與鋼水充分合金化。經(jīng)過工程試驗,結果顯示其鋼中稀土吸收率均在50%以上。同時,稀土鐵合金活度低,抗氧化性強,易于保存和輸送。
稀土鐵合金制備工藝采用熔鹽電解及中頻爐成分調控雙聯(lián)法。“利用熔鹽電解法制備高稀土鐵中間合金,然后利用高稀土鐵中間合金為原料在中頻爐內(nèi)進行成分調控,制備出符合稀土鋼生產(chǎn)過程應用的稀土鐵合金產(chǎn)品。”陳國華說道,制備過程解決了非自耗陰極電解技術、雜質元素控制技術、合金中組元偏析控制技術。制備的稀土鐵合金稀土含量能夠控制在±1%以內(nèi),硫、氧等雜質元素含量低。
目前,包頭稀土研究院已經(jīng)開發(fā)出3大類40余種鐵合金產(chǎn)品,受理發(fā)明專利12項,制定行業(yè)、團體標準4項,建成了年產(chǎn)1200噸稀土鐵合金產(chǎn)業(yè)化示范線。相關技術已經(jīng)在包鋼、北方重工、中國一重、中原特鋼、共享鑄鋼、南京鋼鐵等院校企業(yè)得到使用。
在包鋼的示范線中,在鑄鐵中加入稀土鐵合金,抗拉強度可以提高40%以上、抗壓能力提高80%以上,所生產(chǎn)的產(chǎn)品受到國外客戶的青睞。
目前,利用稀土鐵合金生產(chǎn)的不同牌號稀土鋼正在大型風機、機殼機蓋、高鐵軌道、北京大興國際機場等重要領域發(fā)揮重要作用。稀土鐵合金也被評為2020年內(nèi)蒙古自治區(qū)新材料首批產(chǎn)品。
責任編輯:張雪卉
如需了解更多信息,請登錄中國有色網(wǎng):www.bestexercisefitness.com了解更多信息。
中國有色網(wǎng)聲明:本網(wǎng)所有內(nèi)容的版權均屬于作者或頁面內(nèi)聲明的版權人。
凡注明文章來源為“中國有色金屬報”或 “中國有色網(wǎng)”的文章,均為中國有色網(wǎng)原創(chuàng)或者是合作機構授權同意發(fā)布的文章。
如需轉載,轉載方必須與中國有色網(wǎng)( 郵件:cnmn@cnmn.com.cn 或 電話:010-63971479)聯(lián)系,簽署授權協(xié)議,取得轉載授權;
凡本網(wǎng)注明“來源:“XXX(非中國有色網(wǎng)或非中國有色金屬報)”的文章,均轉載自其它媒體,轉載目的在于傳遞更多信息,并不構成投資建議,僅供讀者參考。
若據(jù)本文章操作,所有后果讀者自負,中國有色網(wǎng)概不負任何責任。