[发明专利]影响浇包内液态金属化学成分的方法和实施该方法的系统

说明书

技术领域

本发明涉及黑色冶金，更正确地说，是钢的生产。同时，本发明可用于有色冶金。

背景技术

现有一个影响液态钢化学成分的方法，它包括：在一个金属熔化器内准备好钢，经排出口把它从主容器转注到中间容器，往钢中送入改变它位于金属熔化器时和在转化过程中化学成分的元素(见，例子，VS 4632368A，B22D11/118，11/14，1986年12月30日)。

本质上本方法的重要缺点有：

-第一，加入改变液态钢化学成分的元素是利用了水口砖实现的，这难于使用该方法来影响浇包内钢的化学成分；

-第二，脱氧剂和合金元素有严重损失；

现还有一个影响浇包内液态钢化学成分的方法，它包括：经排出口从金属熔化器往浇包转注液态钢，往钢中送入合金六素和/或脱氧剂，而且，是用下列方法从顶部把元素送入到钢浇包容器内：(1)吹入粉状材料，(2)往金属深部沉入装了粉状材料的特殊胶囊；(3)机械送入压入低合金钢常做的管中的元素及其它方法(见，例子，В.И.Явойский“钢冶金”，高等学校教科书，莫斯科，冶金出版社，1983年，322页)。

根据几个重要的标志，这个众所周知的影响浇包内钢化学组分的方法，最接近本发明中提出的方法，因此，把它作为原型。

本质上，这已知的方法有几个重大的缺点：

-第一，仅仅送入液态钢的部分元素(尤其是铝，钙，稀土金属，碱土金属等)参加到钢的处理过程，因为它们的大部分被蒸发(烧了)。

-第二，为了保证整个钢处理的均匀性，实施该方法需要送风(送气)来强化浇包内液态钢的处理。

-第三，排除了当浇包内钢质量达到300吨的大型冶金中安排小批量钢坯生产的可能性。

-第四，由于灰尘的生成和送入元素的燃烧，使处理浇包内钢的所在区域生态环境变坏。

发明内容

本文所提出的影响浇包内液态钢化学成分的方法，就没有了上述缺点。解决了与惰性气体一起均匀和经济地把合金元素和/或脱氧剂送入液态钢的问题。达到了在大型冶金中生产小批量钢的技术结果，因而扩大了获得各种不同化学组分钢坯的工艺可能性，改善了往钢中送入元素时的生态条件。

获得以上技术结果得以有保证，是由于：在所提出的影响浇包内液态钢化学成分的方法中，包括经排出口从金属熔化器把液态金属转注入浇包和往金属送入影响浇包内金属化学组分的系统，根据推荐意见，在以上所说的转注过程中形成的金属流(流束)通过浇道内部，其长度小于这个流的长度，而横截面稍稍超过流的横截面，同时，金属流的移动轨迹和浇道纵轴相同，至少在浇道开始，往金属流一侧送入改变浇包内金属化学组分的元素。这时，元素的送入是与中性或惰性气体一起进行的。此外，元素送入是靠自由落体，元素送入经倾斜线路，而且，元素的送入是强制进行的，元素送入用气体喷射方法，元素送入用螺旋推进器。此外，在几个浇道区段送入元素，在沿浇道周边几个区段上的浇道入口起点送入元素，在浇道高度和周边的几个区段上送入元素。此外，实施元素送入区道的更换，同时，在更换期间停止金属转流过程，更换浇包。在浇道入口和浇道内，金属移动轨迹是垂直直线，在浇道入口和在浇道内，金属移动的轨迹是倾斜线，而且，元素是以粉碎和/或颗粒状态送入。

为了有效地实施提出的方法，充分保证送入钢中的元素均匀分布在浇包的液态金属内是有重要意义的，这可利用所提出的金属熔化器-浇包的一整套系统来实现。

现已知有整套炼钢器-浇包系统，内设有带排放口的金属熔化器(例如马丁炉)和浇包(见，例子，上面所提到的В.И.Явойского等人的教科书，536页，图VII.9)。

根据几个重要的标志，这个基本的钢熔化生产系统最接近所提出的，所以作为原型。

本质上，已知的系统有几个重大的在说明已知方法时所分析的缺点。所指出的缺点导致必须进行补充作业：用惰性或中性气体鼓动浇包中的液态钢。(见例子，“钢连续浇注过程/专题论文”СмирновA.H.等，-顿聂茨书，顿聂茨HTY2002年书中102页图2.1)。

本文提出的金属烧化器-浇包系统没有已知系统中的缺点，解决了把影响浇包中金属化学成分的元素送入液态金属的问题，把它们脱氧剂，脱硫剂和改性元素)均匀分布在浇包的金属整个体积内，经济地利用这些元素(脱氧剂，合金和其它元素)。