[发明专利]一种旋转喷吹粉剂的钢水合金化装置及合金化方法

说明书

本发明公开一种旋转喷吹粉剂的钢水合金化装置及合金化方法，本发明利用倒T型喷粉枪可实现多点同时合金化；采用旋转喷吹合金粉剂的方法进行合金化，可较少合金化温降、缩短合金化时间、有效提高合金收得率；合金化后其合金元素均匀程度高；其供料系统、喷吹系统可实现自动控制及在线调节；有效防止喷粉枪堵塞，并且能够实现喷粉枪自动除渣。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金领域，特别涉及一种旋转喷吹粉剂的钢水合金化装置及合金化方法。

背景技术

通过加入元素，使金属成为(在一定的工艺条件下)具有预期性能的合金。为保证钢的各种物理、化学性能，向钢中加入合金添加剂将其成分调整到规定范围的操作。那些在普通钢中没有的或含量较少的元素(C、Si、Mn、S或P)都属于合金元素。合金添加剂既可以是纯的材料(镍、铜、铝、石墨粉等)，也可以是铁合金(锰铁、硅铁、钒铁、铬铁等)，也可是合金元素的化合物(氧化物、碳化物、氮化物等)。在炼钢生产中，一般脱氧与合金化几乎同时进行，有时不可能把脱氧元素与合金元素截然分开。但脱氧与合金化二者的目的和物理化学反应过程是不同的。

合金元素的性能不同，其合金化工艺也不同。根据合金元素与氧的亲和力，在铁中的溶解度及其熔点、沸点、蒸气压力、密度等决定其合理的尺寸、加入时间、地点和方法以及必须采取的助熔和防止氧化的措施。Ni、Mo、Cu、Co等元素与氧的亲和力低，可随炉料一起加入或在冶炼过程中加入；而Ti、V、Cr、Si、Mn、Al等与氧的亲和力强，则是在出炉前(或在钢包中)加到已经充分脱氧的钢液中。炉内可加入量大的铁合金，其块度较大才易穿过渣层。钢包内加入时，铁合金与熔渣反应少，回收率较高，最好用经过破碎的粒状铁合金。用量大的锰铁、硅铁、铬铁、镍等，以块状加入钢液费用最低，通常可采用简单的加入方法。对那些在钢中溶解度有限、密度小、与氧的亲和力大且蒸气压又高的元素(如钙)，或要求控制严格的微量合金元素(Ti、V、B)和残余含量元素(Al)等可采用喂丝法，所用喂丝机，设备简单、投资省，收得率高而稳定。用氧化物料对钢水进行直接合金化，可以降低成本、节约电能、呈粉状、球状或烧结状态的纯氧化物、碳、氮化合物、矿石和精矿、炉渣和其他废料都可用作添加剂。熔点低并能形成流动性好的均质熔体的氧化物混合料用于合金化的效果好。W、Mo、Ni、V、Nb、Cr、Mn的氧化物用于直接合金化，在生产中已有应用。

申请号201310508854.6公开了一种名称为“一种在钢包中进行合金化的方法”其特征是本发明公开了一种在钢包中进行合金化的方法：转炉冶炼并出钢；向钢包中加入合金化元素进行脱氧和合金化；在钢包中的钢水表面加入碱性保护渣；在钢包中进行合金化：首先将在脱氧及合金化中所需要加入化学元素的总重量W，与不低于所需要加入化学元素总重量W的50％碱性保护渣混合均匀；再通过从合金罩上的开口处插入钢水中的喷吹管，在距炼钢中间包底部200～350mm处，用氮气或惰性气体吹入钢水直至合金化结束；再静置3～5分钟，使钢水中夹杂物充分上浮进入保护渣中；按照常规进行后工序操作。本发明通过在钢包中同时加入脱氧剂和保护渣，能提高脱氧及合金化效率，提高合金收得率在5～8％，降低钢水中夹杂物含量25～30％，还能避免合金烧损。但该方法只是采用带搅拌头及冷却管的喷吹管，将合金及碱性保护渣吹入钢液进行合金化，其合金还是以大颗粒状态进入，同时辅以简单的搅拌机冷却，本发明搅拌及喷吹均在同一点进行其合金收得率较低；并且由于合金粒度大、熔化时间长易造成钢液温降较大、合金化时间长等缺点。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供一种能够实现多点同时合金化且温降小、合金化时间短；合金收得率高的旋转喷吹粉剂的钢水合金化装置及合金化方法。

本发明目的是通过下面的技术方案实现的：