专利名称：连铸中间包稀土加入系统装置及加入方法
技术领域：
本发明涉及一种连铸中间包稀土加入系统装置及加入方法，属于钢铁冶金领域。
背景技术：
经过炉外精炼处理的钢水在连铸过程中要求不被再污染，钢水在中间包的流动过 程中应促进夹杂物上浮，进一步净化钢水，为此中间包采用了加热装置以及吹气、喂线等功 能，构成了中间包冶金技术。中间包冶金技术，是提高连铸坯洁净度，保证获得优良的铸坯 质量的关键。随着连铸技术的发展，中间包冶金技术研究已成为广大冶金工作者重点研究 的课题。目前稀土向钢中的填加方法主要为在真空和还原性气氛的精炼过程中加入以及 采用中间包和结晶器喂线的方法。以上加入方法存在着稀土等元素在钢中分布的收得率 低、均勻度不好、处理周期长以及喂线设备的现场布置困难影响现场操作等问题。稀土元素 由于其特殊性能，经常采用在结晶器中向钢中喂稀土线，如果掌握好稀土线直径和喂线速 度，能够改善稀土在铸坯内部分布的均勻性，但由于稀土在钢中停留时间短，生成的稀土夹 杂物排除困难，另外生成的稀土氧化产物进入保护渣熔融层，改变了结晶器保护渣熔化性 能，使结晶器保护渣的润滑和传热作用不能充分发挥，引起铸坯质量恶化等问题。本发明是通过中间包底喷粉方法向钢中加入稀土元素，其克服现有稀土加入技术 中的不足之处，提供一种独创性合金加入方法，进一步丰富了中间包冶金的内容。
发明内容
本发明的目的克服了中间包和结晶器喂线的缺点，缩短了稀土的合金化时间，促 进稀土元素在钢中的均质化程度，提高稀土元素收得率的连铸中间包稀土加入系统装置及 加入方法。技术解决方案连铸中间包稀土加入系统装置，包括中间包、喷粉罐，中间包和喷粉罐之间设有喷 粉管，喷粉管一端与喷粉罐连接，另一端置于中间包下部的狭缝型透气砖狭缝处。采用连铸中间包稀土加入系统装置加入稀土的方法，将稀土粉体注入喷粉罐内， 以氩气为载体，氩气将稀土粉体通过喷粉管喷入透气砖狭缝进入中间包。稀土粉体粒度小于300目。本发明与现有技术相比其优点效果如下1、将稀土材料制成微细粉体，细粉大大增加反应界面；2、高压的粉气流对钢液造成强烈搅动，缩短了合金化时间，大大地改善冶金反应 的动力学条件，促进稀土元素在钢中的均质化程度。3、稀土处理钢中稀土的用量少，工艺上适合在连铸中间包采用狭缝型透气砖将稀 土元素喷入钢水内部，能够提高合金收得率，再现性强，喷入的元素准确，并把钢水成分控 制在很窄的范围内。
4、解决环境污染问题，具有投资省、设备轻便、操作简单等优点。
图1为本发明结构示意图。
具体实施例方式在图1所示的实现本发明是将稀土材料制成微细粉体，利用常规喷粉系统，系统 中的喷粉罐4和中间包1之间设有喷粉管3，喷粉管3 —端与喷粉罐4连接，另一端置于 中间包1下部的狭缝型透气砖2狭缝处，透气砖2为常规的狭缝型透气砖，狭缝尺寸为 0. 15-0. 25X 10—30mm,缝条数为 10-40 条。实施例1:在小方坯连铸6t中间包处理60Si2Mn弹簧钢，底部喷粉试验，采用常规的狭缝型 透气砖2，吹Ar流量为50 80 (标)L/min,喷入稀土 Ce微细粉剂进行夹杂物变质处理。经 钢包后检测
:1·2Χ10_4，[S] 0. 038%ο 其目标要求
=IOXlO"6, [S]彡 0.035%，使 钢中夹杂物减少40 %，稀土收得率50 %。操作方法如下首先打开排气阀6，接着开启进料阀5，将1. 8kg的300目的稀土 Ce微细粉剂，装入0. Im3的冶金用喷粉罐4内，充气加压至0. 3MPa ；关闭进料阀5及排气阀 6 ；同时气动进气阀7开启，进入分路气管，分成四路。第一路通过加压管8对喷粉罐4内的 稀土Ce粉剂进行加压，并通过压力调节阀14调节压力至所需的压力值；第二路通过一级气 化管9进入喷粉罐4锥体的一级流化室，通过喷粉罐4锥体内的气化装置使稀土 Ce粉剂流 化；第三路通过二级气化管11进入混合室12，通过混合室12的流化装置使稀土 Ce粉剂二 次流化；第四路通过喷射管10将流化状的稀土 Ce粉剂吹送出去。待喷粉罐4内压力达到 设定要求时，打开出料阀13，喷粉罐4处于输送物料状态，将稀土 Ce粉剂通过喷粉管3喷入 透气砖2狭缝进入中间包1内。稀土 Ce粉剂输送完毕后，继续进行吹气搅拌，约3分钟后， 稀土 Ce粉剂与中间包1内的钢水混勻，完成脱氧及合金化过程。经检验，
含量为8X10-6，[S]含量由0. 038%减少到0. 005%，清除夹杂物效 率达52% ；稀土收得率57%，获得了较高纯净度的连铸坯，这对于提高弹簧钢疲劳寿命取得 了明显的效果。实施例2:在四流大方坯连铸机20t中间包1内处理重轨钢，在包底部吹Ar，并喷入300目 稀土 Ce微细粉剂，使均勻的气泡穿过中间包1，经钢包后检测[H] :0. 00023%。其目标要求 [H] ^ 0.00015%，钢中夹杂物减少60%，稀土收得率60%。操作方法如下首先打开排气阀6，接着开启进料阀5，将6kg 300目的稀土 Ce微 细粉剂，装入0. Im3的冶金用喷粉罐4内，充气加压至0. 3MPa ；关闭进料阀5及排气阀6 ；同 时气动进气阀7开启，进入分路气管，分成四路。第一路通过加压管8对喷粉罐4内的稀土 Ce粉剂进行加压，并通过压力调节阀14调节压力至所需的压力值；第二路通过一级气化管 9进入喷粉罐4锥体的一级流化室，通过喷粉罐4锥体的气化装置使稀土 Ce粉剂流化；第三 路通过二级气化管11进入混合室12，通过混合室12的流化装置使稀土 Ce粉剂二次流化； 第四路通过喷射管10将流化状的稀土 Ce粉剂吹送出去。待喷粉罐4内压力达到设定要求时，打开出料阀13，喷粉罐4处于输送物料状态，将稀土 Ce粉剂通过喷粉管3喷入透气砖2 狭缝进入中间包1内。稀土 Ce粉剂输送完毕后，继续进行吹气搅拌，约3分钟后，稀土 Ce 粉剂与中间包1内的钢水混勻，完成脱氧及合金化过程。经检验，钢水[H]含量由0.00023%减少到0.00011%，清除夹杂物效率达65% ； 稀土收得率65%，起到了很好的夹杂物变性的作用。实施例3
在一机一流中厚板连铸机60t中间包1内处理Q345B钢，在包底部吹Ar，并喷入 300目Al粉及稀土 Ce微细粉末，使均勻的气泡穿过1，经钢包后检测[S] :0.016%。其目 标要求[S] 0.005%，使钢中夹杂物减少50%，稀土收得率40%。通过0.3m3的喷粉罐4，将36kg Al粉喷入中间包1中，操作方法与实施例一相同， 当Al粉与中间包1内的钢水混勻进行脱氧处理后，再喷入18kg稀土 Ce进行夹杂物变质处 理。经检验，[S]含量由0. 016%减少到0. 004%，清除夹杂物效率达55%;稀土收得率 42%,起到了很好的净化钢液及夹杂物变性的作用。
权利要求
连铸中间包稀土加入系统装置，包括中间包、喷粉罐，其特征在于，中间包和喷粉罐之间设有喷粉管，喷粉管一端与喷粉罐连接，另一端置于中间包下部的狭缝型透气砖狭缝处。
2.连铸中间包稀土加入方法，其特征在于，将稀土粉体注入喷粉罐内，以氩气为载体， 氩气将稀土粉体通过喷粉管喷入透气砖狭缝进入中间包。
3.根据权利要求2所述的连铸中间包稀土加入方法，其特征在于，稀土粉体粒度小于 300 目。
全文摘要
本发明涉及一种连铸中间包稀土加入系统装置及加入方法，属于钢铁冶金领域。本发明在中间包和喷粉罐之间设有喷粉管，喷粉管一端与喷粉罐连接，另一端置于中间包下部的狭缝型透气砖狭缝处，采用氩气将稀土粉体通过喷粉管喷入透气砖狭缝进入中间包。本发明将高压的粉体气流对钢液造成强烈搅动，缩短了合金化时间，大大地改善冶金反应的动力学条件，促进稀土元素在钢中的均质化程度，提高合金收得率，再现性强，喷入的元素准确，并把钢水成分控制在很窄的范围内。同时解决了环境污染问题，具有投资省、设备轻便、操作简单等优点。
文档编号C21C7/04GK101811180SQ201010184778
公开日2010年8月25日 申请日期2010年5月10日 优先权日2010年5月10日
发明者周建安, 董方, 蔡国君 申请人:内蒙古科技大学