[发明专利]一种控制钢液中氧浓度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢包脱氧精炼工艺，尤其是涉及一种在钢液脱氧过程中脱氧剂加入方法及其控制钢液中的氧含量的方法。

背景技术

在钢液转炉吹炼过程中，氧枪向熔池中吹入大量的氧气，当达到吹炼终点时，钢液中含有过量的氧。也就是说，钢中实际氧含量高于平均值。如果不进行脱氧，在其后的出钢和浇注过程中，随着温度的降低，钢液中的氧溶解度降低，促使碳氧反应继续进行，钢液剧烈沸腾，不仅使浇注变得困难，而且也得不到正确凝固组织结构的连铸坯。钢中氧含量高，还会产生皮下气孔、疏松等缺陷，并加剧硫的热脆作用，在钢的凝固过程中，氧以氧化物的形式大量析出，这样会降低钢的塑性、冲击韧性等加工性能。

钢中氧含量多少是评价钢质量的重要指标之一，直接决定钢中氧化物夹杂的多少，并影响其大小、形状和分布状态，以及钢坯的质量和性能。合理的脱氧工艺，可以根据钢种要求将钢中氧含量降低到所需水平，可以将生成的脱氧产物从钢液中排出，使成品钢中非金属夹杂物含量少、分布均匀、形态适宜，也可以得到细晶粒结构组织。

目前，炼钢脱氧的脱氧剂加入方法有“块状物料法”和“喂线法”。它们都是将脱氧剂从钢包上端直接加入钢液，脱氧元素与溶解在钢液中的氧作用，所形成的稳定氧化物从金属液中以固态或液态析出，达到脱氧目的。

块状物料加入法是将脱氧剂制成块状，直接投入钢液中进行脱氧操作的方法。由于脱氧剂以块料加入，比表面积小，金属收得率低且不稳定，因而难以精确达到脱氧目标值，且不易计算脱氧剂物料加入量，造成资源浪费，成本增加，环境也受到一定污染。

钢包喂线法就是将脱氧剂制成细粒状后加工成包芯线，然后借助于喂线机以一定的速度将其输入钢包上部的钢水中，从而达到对钢水进行脱氧，最终提高产品质量，降低材料消耗的目的。该技术的合金收得率较高，成份控制较准确，钢液降温少，环境污染少等优点。但其必须在吹氩技术配合下进行。另外脱氧产物可能留存在钢液之中，成为非金属夹杂物。若不能排除脱氧产物，对成品钢的性能仍然有害。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种新的控制钢液中氧浓度的方法，不仅金属收得率高、反应速度快，而且能有效排除脱氧产物并能精确控制脱氧剂加入量。

为达到上述目的，本发明控制钢液中氧浓度的方法是采用现有的喷粉系统，将喷粉管路连接在设在钢包底部的透气砖上形成钢包喷粉系统，通过改变脱氧剂的形状及其加入方法，将脱氧剂制成粒径小于300目微细粉体，脱氧剂粉体从喷粉系统中的喷粉罐上部加入，在现有吹氩搅拌的基础上，脱氧剂粉体以搅拌气体为载体，经喷粉管路输送，通过设置在钢包底部的透气砖喷入钢液中进行脱氧操作。

为便于脱氧剂粉体均匀而通畅地喷入钢液中，设置在钢包底部的透气砖采用喷粉用透气元件。

本发明在实际操作中，脱氧剂微细粉增加了反应界面，缩短了钢液脱氧操作时间，与气体底喷吹法相结合，增强了钢液的搅拌效果，改善冶金反应的动力学条件，促进脱氧剂元素及脱氧产物在钢液中分布的均质化程度，有利于脱氧产物的顺利排出，能精确达到钢种要求氧含量目标值，可以稳定提高钢产品的质量和性能。

本发明与现有技术相比其优点效果如下：：

1)脱氧剂粒度小，比表面积大，反应界面大，反应速度快；

2)脱氧剂粉体在钢液内发生反应，脱氧速度快、效率高；

3)与底喷吹系统相结合，气体搅拌保证脱氧产物的有效排出，并使残留于钢液中的非金属夹杂物等分布均匀，提高钢材的质量和性能；

4)喷粉系统与喷吹系统相结合，脱氧剂粉体直接加入钢液参与反应，可精确控制粉体加入量及钢液脱氧量，节约成本，经济效益显著，无污染。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为实现本发明控制钢液中氧浓度方法系统的平面图。

具体实施方式

在图1所示的实现本发明控制钢液中氧浓度方法的系统是利用常规的喷粉系统，将喷粉管路连接在设在钢包2底部的透气砖1上形成钢包喷粉系统。将脱氧剂制成粒径小于300目微细粉体，脱氧剂粉体从喷粉系统中的喷粉罐4上部加入，在现有吹氩搅拌的基础上，脱氧剂粉体以搅拌气体为载体通过经喷粉管路输送，通过设置在钢包2底部的透气砖1喷入钢液中进行脱氧操作。

设置在钢包2底部的透气砖1采用喷粉用透气元件，便于脱氧剂粉体均匀而通畅地喷入钢液中。

实施例一：