[发明专利]一种提高酸溶硼比例的硼铁合金加入方法及其装置

说明书

本发明涉及一种提高酸溶硼比例的硼铁合金加入方法，加入硼铁合金的时间是VD炉抽真空扣盖前5秒内，盛所述硼铁合金的容器为圆锥筒，所述圆锥筒底部为尖刺状，所述圆锥筒用支撑装置支撑，使得圆锥筒保持直立状态；在圆锥筒下部装入铝粒，铝粒上面装入硼铁合金，硼铁合金上面再装入铝粒覆盖；将圆锥筒及其装在圆锥筒内的铝粒和硼铁合金从支撑装置中拿出，一起投入到VD炉内，利用圆锥筒的尖部刺破开炉内的顶渣层，圆锥筒和里面的铝粒及硼铁合金一起进入钢水内部。本发明的装置包括圆锥筒及其支撑装置。本发明减少硼铁合金的氧化和氮化反应，同时通过钢液中的铝保护硼，减少氧化硼和氮化硼比例。

技术领域

本发明涉及一种提高酸溶硼比例的硼铁合金加入方法及其装置，属于冶金行业炉外精炼设备技术领域。

背景技术

低碳调质高强水电钢，为了得到优良的焊接性能，碳当量及焊接裂纹敏感系数要求都很低，碳和合金含量低，淬透性差。资料显示，微量的硼就能显著提高钢的淬透性，因此为了提高低碳调质高强水电钢淬透性，必须添加硼元素。

研究表明，为了提高淬透性应将钢中硼限制在0.0008%～0.002%为宜，由于硼元素在钢中含量较低，加之化学性能较为活泼，从而导致硼的收得率不稳定。钢中的硼用公式表示为：钢中的硼=氧化硼+氮化硼+酸溶硼，其中只有酸溶硼能提高淬透性，氧化硼和氮化硼不能提高淬透性。因此，必须提高酸溶硼比例。

资料显示，只要钢液中存在合适的铝含量（0.020%-0.060%），硼就将会被保护下来，不易生成氧化硼和氮化硼。

因此，提高低碳调质高强水电钢中酸溶硼比例最有效的方法是避开顶渣层的氧化和氮化，直接将硼铁合金直接加入到钢水内部，同时通过钢液中的铝来保护硼，来减少氧化硼和氮化硼比例。

目前，炉外精炼时，硼铁合金的加入方法主要是采用加料设备如普通的料斗、吊装袋、加料管道等，或者直接用铁锨手动，与其它微合金一起加入，由于微合金总重量小，容易造成硼铁合金加入时浮在钢渣上面，高温下容易被迅速氧化和氮化，导致钢中酸溶硼比例低。

发明内容

本发明目的是提供一种提高酸溶硼比例的硼铁合金加入方法及其装置，减少硼铁合金的氧化和氮化反应，同时通过钢液中的铝保护硼，减少氧化硼和氮化硼比例。

本发明的技术方案：

一种提高酸溶硼比例的硼铁合金加入方法，加入硼铁合金的时间是VD炉抽真空扣盖前5秒内，所述硼铁合金的加入方法包括以下步骤：

（1）盛所述硼铁合金的容器为圆锥筒，所述圆锥筒底部为尖刺状，所述圆锥筒用支撑装置支撑，使得圆锥筒保持直立状态；

（2）在圆锥筒下部装入铝粒，铝粒上面装入硼铁合金，硼铁合金上面再装入铝粒覆盖；

（3）将圆锥筒及其装在圆锥筒内的铝粒和硼铁合金从支撑装置中拿出，一起投入到VD炉内，利用圆锥筒的尖部刺破开炉内的顶渣层，圆锥筒和里面的铝粒及硼铁合金一起进入钢水内部。

优选的，所述圆锥筒及其装在圆锥筒内的铝粒和硼铁合金投入VD炉内时铝粒覆盖硼铁合金上面；所述圆锥筒采用纯铝制造。

优选的，所述圆锥筒下部装入的铝粒，其重量为需要装入硼铁合金的1/5-1/3，硼铁合金上面再装入的铝粒重量为硼铁合金重量的2/5-3/5。

优选的，每100-120吨钢水中加入的硼铁合金的重量为4-6kg。

优选的，所述圆锥筒的筒壁厚度为1.5-4mm，最大外径为200-300mm，高度为200-400mm。

一种提高酸溶硼比例的硼铁合金加入装置，包括圆锥筒，所述圆锥筒上设置有把手，所述把手安装在圆锥筒上部，所述圆锥筒放在支撑装置内。

优选的，所述支撑装置为圆柱筒或圆柱架。