專利名稱：一種鋼液脫氧和凈化的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋼的冶煉領(lǐng)域，涉及鋼液的脫氧及凈化。
背景技術(shù)：
在轉(zhuǎn)爐或電爐等熔煉鋼液時(shí)，通常在鋼液中含有數(shù)十至數(shù)千PPm的活性氧，這些氧在鋼水冷卻凝固時(shí)，會(huì)產(chǎn)生氣泡殘留在成品鋼中，造成鋼材內(nèi)在缺陷，嚴(yán)重時(shí)，導(dǎo)致鋼材不能使用。為此，通常向鋼液中加入Al、Si、Mn等脫氧劑，使其與鋼液中的活性氧結(jié)合，生成氧化物(夾雜物)，并與鋼液分離、排除。但由于各反應(yīng)階段時(shí)間的不同以及反應(yīng)位置的非均一性，包括局部反應(yīng)和反應(yīng)不充分等不平衡狀態(tài)，致使所生成的氧化物未能被排出鋼液之外，仍殘留在鋼液中，形成鋼中的有害缺陷。另一方面，由于生成的氧化物非常細(xì)小，在鋼液中呈懸浮狀態(tài)，或者與鋼包中耐火材料熔損掉下的部分化合物合并形成復(fù)合式夾雜物，不易上浮繼續(xù)留在鋼液中，也就是說(shuō)，去除或排出這些細(xì)小的氧化物是較困難的。在這種情況下，一般是在鋼液脫氧后，接著進(jìn)行爐外精煉處理，如RH、LF、ASEA-SKF等精煉處理，對(duì)鋼液進(jìn)行強(qiáng)制攪拌，或者往鋼液中加入還原精煉劑，使氧化物被吸附排出；另外，也有采用能使鋼液或局部鋼液產(chǎn)生流動(dòng)或攪拌的脫氧精煉法，達(dá)到去除氧化物夾雜的目的。
上述所采用的各種去除或排出氧化物夾雜物的方法，均需在煉鋼車(chē)間增加新的設(shè)備或附屬裝置，即需要新的投資，使煉鋼成本增加，并給設(shè)備維修帶來(lái)麻煩。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種成本低的和工藝簡(jiǎn)單的鋼液脫氧和凈化的方法。
針對(duì)上述目的，本發(fā)明的主要技術(shù)方案是在鋼水出鋼后的鋼包中，在及時(shí)加入脫氧劑的同時(shí)，在鋼包中對(duì)鋼液實(shí)施小范圍的激烈攪拌，使鋼液在眾多的小范圍內(nèi)流動(dòng)、翻動(dòng)，這種流動(dòng)、翻動(dòng)，給氧化物上浮、排出提供了機(jī)會(huì)和動(dòng)力，同時(shí)，在鋼液流動(dòng)或翻動(dòng)的過(guò)程中，也給細(xì)小氧化物相互聚合長(zhǎng)大的機(jī)會(huì)，提高上浮的動(dòng)力，更有利于排出鋼液。
對(duì)鋼液實(shí)施小范圍激烈攪拌的方法有如下幾種①在鋼液內(nèi)使用帶旋轉(zhuǎn)葉片的攪拌裝置進(jìn)行攪拌；②在利用電磁力方式進(jìn)行攪拌；③向鋼液中吹入惰性氣體進(jìn)行攪拌。
另一種更為有效的鋼液脫氧和凈化的方法是在脫氧劑加入鋼液中的時(shí)，向鋼液內(nèi)噴吹碳酸鈣微粉。
碳酸鈣微粉加入鋼液內(nèi)后，首先發(fā)生分解反應(yīng)，產(chǎn)生大量的CO2氣體。反應(yīng)過(guò)程本身就使微粉周?chē)匿撘寒a(chǎn)生小范圍內(nèi)的激烈流動(dòng)和攪拌，給氧化物夾雜的上升提供了上浮條件和機(jī)會(huì)。另外，所產(chǎn)生的CO2氣體會(huì)聚合氣泡上升，小氣泡的形成和上升過(guò)程，也對(duì)小范圍內(nèi)的鋼液實(shí)施了攪拌，在小氣泡的形成過(guò)程，就是吸附氧化物的過(guò)程，也就是說(shuō)，在小氣泡的周?chē)?，吸附了無(wú)數(shù)的氧化物，小氣泡的上浮，也帶著氧化物浮出鋼液，被排出到渣中。噴入鋼液中的碳酸鈣微粉小而多，無(wú)數(shù)的碳酸鈣微粉在鋼液中分解，產(chǎn)生CO2，并聚合成小氣泡上浮，這樣在鋼液中就形成無(wú)數(shù)個(gè)小范圍的鋼液流動(dòng)或攪拌，匯總起來(lái)，整個(gè)鋼液都在流動(dòng)、沸騰，加上無(wú)數(shù)個(gè)CO2氣泡的上浮，使氧化物夾雜的去除更為完全和有效。與此同時(shí)，在已發(fā)生流動(dòng)的鋼液內(nèi)不同區(qū)域或小范圍中，所加入的氧化劑在使鋼液氧含量降低的同時(shí)，也使生成的氧化物上浮排出。
與現(xiàn)有技要術(shù)相比①對(duì)鋼液中氧化物夾雜物的去除更為有效和完全；②設(shè)備投資小，不另占車(chē)間面積；③工藝簡(jiǎn)單，成本低；實(shí)施例在500kg高頻感應(yīng)爐及附帶的內(nèi)襯為硅質(zhì)耐火材料的鋼包中進(jìn)行了鋼液的脫氧和凈化實(shí)驗(yàn)，先將45號(hào)鋼在高頻感應(yīng)爐中熔化，熔化后當(dāng)鋼液溫度達(dá)到1650℃時(shí)，將鋼液倒入鋼包中，接著向鋼液中加入Al..Si脫氧劑，隨后實(shí)驗(yàn)分兩組，一組繼續(xù)向鋼液中噴吹CaCO3微粉，另一組則不噴吹CaCO3微粉。然后從兩組鋼液中吸出尺寸為φ35×100mm的試樣，測(cè)定其中的氧化物夾雜物級(jí)別。測(cè)定結(jié)果如表1所示。
表1 實(shí)施例兩組試樣夾雜物級(jí)別測(cè)定結(jié)果

注①表中A、B、C、D為試樣編號(hào)，共取5組試樣②H為大塊粒狀?yuàn)A雜，T為細(xì)小薄狀?yuàn)A雜③夾雜物級(jí)別按照ASTM-E45評(píng)級(jí)方法評(píng)定
權(quán)利要求
1.一種鋼液脫氧和凈化的方法，其特征在于脫氧劑加入鋼液的同時(shí)，在鋼包中對(duì)鋼液實(shí)施小范圍內(nèi)的激烈攪拌。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在鋼液內(nèi)實(shí)施小范圍激烈攪拌可采用如下方法中任一種，即①在鋼液內(nèi)使用帶旋轉(zhuǎn)葉片的攪拌裝置進(jìn)行攪拌；②利用電磁力方式進(jìn)行攪拌；③向鋼液中吹入惰性氣體進(jìn)行攪拌。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于脫氧劑加入鋼液中的同時(shí)，向鋼液內(nèi)噴吹碳酸鈣微粉。
全文摘要
本發(fā)明屬于鋼的冶煉領(lǐng)域，涉及鋼液的脫氧及凈化。本發(fā)明一種鋼液脫氧及凈化的方法是在脫氧劑加入鋼液的同時(shí)，在鋼包中對(duì)鋼液實(shí)施小范圍的激烈攪拌。其方法包括在鋼液內(nèi)使用帶旋轉(zhuǎn)葉片的攪拌裝置進(jìn)行攪拌，利用磁力方法進(jìn)行攪拌，向鋼液中噴吹惰性氣體進(jìn)行攪拌，另外，另一種使鋼液更為有效攪拌和流動(dòng)的方法是在脫氧劑加入鋼液中的同時(shí)，向鋼液中噴吹碳酸鈣微粉。碳酸鈣微粉加入鋼液中，首先發(fā)生分解反應(yīng)，產(chǎn)生大量的CO
文檔編號(hào)C21C7/06GK1415764SQ02153989
公開(kāi)日2003年5月7日 申請(qǐng)日期2002年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月9日
發(fā)明者豐田哲夫, 李繼宗, 肖衛(wèi)學(xué) 申請(qǐng)人:青島森田金屬有限公司