[发明专利]稀土钢连铸工艺中稀土镁变质处理工装与应用技术

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种稀土钢连铸工艺中稀土镁变质处理工装与应用技术，属于冶金技术领域。

(二)背景技术

连铸结晶器喂入稀土金属丝，已投产十余年，仅限于板坯连铸，其工艺效果上尚存在偏折和夹杂物上浮不利等弊病。而这一工艺已证实不适合方坯连铸。至今方坯连铸钢材中加稀土处理一直困扰着大中型钢厂，因为稀土金属良好的改善铸造方坯质量的明显效果能引动企业开发的动力。但连铸水口眼小于Φ35mm，甚至Φ15mm的连续20小时工作，水口结瘤如何解决？向转浇包加稀土变质剂如何通过渣层进入钢液中。这两个技术难题不解决，则难以保证钢厂产业化。研究证明，从连铸水口流出钢液必须保证S≤≤0.004％，Al≤0.004％，O₂≤20ppm的底硫清洁钢液，消除引起稀土钢水结瘤的结瘤物质；REOS与Al₂O₃，SiO₂，转浇包和钢液通道必须全部用纯碱性耐火材料。近年来，有大型钢厂采用喷射镁、稀土变质处理钢液可以获得S≤0.003％的超洁净钢，而普遍采用的钢包钢液只能控制S≤0.015％，钢包再经过喷射镁、稀土变质处理，才能达到S≤0.004％，Al≤0.004％的钢水冶金质量，从而消除稀土钢水口结瘤的非金属类夹杂物，为顺利正常浇铸奠定了基础。

(三)发明内容

本发明针对已有技术的不足，稀土钢连铸工艺中稀土镁变质处理工装与应用技术。

本发明将转浇包分成两部分，变质室与转浇室，两室间隔板底部有通口。

在转浇包变质室的壁上装有导流管，导流管与混料器在转浇包盖上相接。从混料器进入引流管的钢流，将从变质剂加料口注入的变质剂带入导流管进入钢包底部。

变质剂按定时定量由振动加料器给料。

变质剂可选用ZL97105780X，混料器可用001110942和00110841.7中的设备。

因采用阻燃变质剂，变质剂可以在阻燃时间≥1秒内下落1.5米左右，变质剂从导流管出口流出时间约1秒，正好在变质剂自爆时间。变质剂在钢包底部自爆成≤2mm小颗粒，被钢水自然熔化，从而消除了变质处理的金属光和烟雾。然后，通过加入稀土、镁脱硫净化钢水达到预期的冶金指标。即，将钢包中的钢水变质处理成在连铸水口处不结瘤的S≤0.004％、RE≥0.007％的稀土钢。本工艺可使变质剂系数大于90％，从而解决了环境污染问题。

(四)附图说明

附图是本发明工装和应用技术示意图。

其中，1、钢包，2、混料器，3、混料器浇口杯，4、变质剂加料口，5、变质室(反应室)，6、导流管，7、转浇包隔板，8、变质室与转浇室间的通口，9、连铸水口，10、加料设备：振动加料器或喂料机，11、转浇室，12、引流管，13、变质剂。

(五)具体实施方式实施例.工装和应用如附图所示。

100吨钢包，连铸水口Φ30mm的240方钢坯，变质剂选用ZL97105780X的阻燃变质剂。

当钢水从钢包1注入浇口杯3后，使之呈充满状态，进入引流管12，引流管12的截面积与钢包1浇注速度匹配为S₀＝S(1+10％)，S₀为引流管截面积的钢水流量，S为钢包1钢水下注流量。使浇口杯液面高度正好符合这一要求。即，浇注开始时调节好液面高度，控制到钢包中钢水浇完。通过引流管12的钢水遇到变质剂后，注入导流管6，钢水和变质剂一起进入钢包底部钢水中，变质剂从导流管6出口流出时间约1秒，正好在变质剂自爆时间。变质剂在钢包底部自爆成≤2mm小颗粒，被钢水自然熔化吸收，而其中的高含量镁、稀土的熔化反应搅拌了钢水，同时促使净化后的杂质很快上浮。处理后的钢水通过变质室与转浇室间的通口8进入转浇室11，取样分析，S≤0.004％、RE≥0.007％，为合格的连铸用钢水。所铸钢坯截面上的疏松裂纹有明显改善，其他机械性能、金相分析均符合国家标准。

上述操作技术中，还需注意钢水流速与变质剂加入量的关系，如钢水流量每分钟1吨，按本领域常规方法计算变质剂用量即可。