如何提高轻稀土金属丝包芯线收得率（二）-科瑞思（内蒙古）科技有限公司

提高轻稀土合金包芯线收得率需从包芯线质量、喂线工艺、钢液预处理、过程防氧化、检测闭环五大维度系统优化，可将常规钢包喂线收得率从 30%-50% 提升至 50%-60%，结晶器喂线稳定到 85%-93%，核心方案如下。

一、包芯线质量与结构优化（收得率提升 10%-15%）

优化方向	具体措施	质量指标	效果
密封与结构	双层密封钢带包覆，外层低碳钢纯度≥99%，内层设透气开槽缓释层	每米粉重误差≤3g，无漏粉、无叠边	减少芯料提前氧化，收得率+ 10%
芯料配方	轻稀土（La/Ce）与硅 / 钙复合，添加 1%-3% 抗氧化剂（如铝粉）	稀土纯度≥99%，芯粉粒度 80-120 目	降低氧化速率，收得率+ 5%
规格匹配	φ9/φ13mm 适配钢包，φ2.5-3mm 适配结晶器	0.3-0.5mm，强度≥300MPa	避免断线与提前熔化，稳定收得率

二、喂线工艺精准控制（收得率提升 15%-20%）

喂线位置与深度

钢包：长导管插入钢液≥2.5m，距包底 100-200mm，避开渣层；双管对称喂线（水口两侧），减少上浮损失。

结晶器：板坯铸机在厚度 1/2、宽度 1/2 处喂入，收得率可达 90% 以上。

关键参数设定（核心影响因子）

工艺参数	钢包喂线	结晶器喂线	目标
喂线速度	2-6m/min	3-9m/min	避免流速过快导致芯料分散、过慢导致氧化
吹氩强度	0.05-0.1m³/(t・min)（弱搅拌）	0.02-0.05m³/(t·min)	促进芯料溶解，防止稀土上浮
喂入时机	LF 精炼软吹 5min 后，钢液温度 1580-1620℃	连铸拉速稳定期，避开开浇 / 换浇	减少二次氧化与温度波动影响
设备改造	用带耐材套管 + 氩气保护的喂线导出装置，在插入界面形成惰性气氛，抑制氧化。

三、钢液预处理与渣系调控（收得率提升 10%-15%）

洁净度控制：喂线前钢液 [O]≤20ppm、[S]≤0.015%；用 Ca-Si 或 Mg 合金预脱氧脱硫，避免稀土与 O/S 优先反应。

渣系优化：LF 顶渣 FeO+MnO＜0.5%，CaO/SiO₂=8-11，添加 1%-3% 轻稀土氧化物；中间包覆盖剂同渣系，减少稀土在渣中损耗。

耐材选择：钢包 / 中间包用镁质耐材，避免稀土与 Al₂O₃耐材反应造成结瘤与损失。

四、过程防氧化与收得率保障

惰性气氛保护：喂线区域通氩气，流量 5-10L/min，隔绝空气。

温度窗口：钢液温度稳定在 1580-1620℃；温度过高加速稀土挥发，过低导致芯料溶解不充分。

禁止在渣层喂线：渣中 FeO 会快速氧化稀土，收得率骤降 30% 以上。

五、检测与闭环校准（稳定收得率波动 ±3% 内）

每炉次检测：喂入前后取钢样，用 ICP 光谱测稀土含量，计算收得率（收得率 = 残存量 / 喂入量 ×1）。

建立校准模型：根据收得率动态调整喂入量，如收得率 40% 时，目标残量 100ppm 则喂入 250ppm。

批次追溯：记录包芯线批号、喂线参数、收得率，形成数据库，持续优化。

六、分场景优化目标与方案

七、常见问题与解决方案