[发明专利]钢液脱氢方法及喷吹装置

说明书

本发明属于炼钢领域，尤其是钢液脱氢领域。

氢是钢中有害气体，它可使重轨及中、高碳钢在热处理过程中产生裂纹，会使硅钢在浇注过程中产生上涨，会使钢铸件产生气孔等缺陷使钢报废。所以多年来脱除钢中的氢一直是炼钢工作者的一项重要的任务，而且是较难以解决的课题。目前钢液脱氢的常规方法是采用真空处理方法，如RH法、DH法、钢流脱氢法、LF法及真空浇注法等。这种真空处理方法，如设备投资高、体积庞大，而且处理费用高、时间长，使钢液在处理前后的降温量较大。如对RH法而言，每罐钢液的处理时间为20～30分钟，而处理前后的降温量为50～80℃。

基于以上所述的各种脱氢方法的不足之处，本发明的目的在于提供一种投资少、脱氢效益高、简便易行的脱氢方法及其专用装置。

为了实现上述的目的，本发明提供的一种钢液脱氢方法是将四氯化碳和氩气的混合气体吹入钢液之中，使钢液达到脱氢的目的。为了使上述的两种气体混合吹入到钢液之中，本发明所提供的喷吹装置是由加压罐、稳压罐及连通两罐的加压管道、混合管道组成。下面对本发明所提供的钢液脱氢方法及专用的喷吹装置，分别予以详细说明。

在常温下呈液体状态的四氯化碳被加热到77℃时沸腾而变成气体，加热到750℃，因而吹入到钢液中的四氯化碳分解后，分别与钢液中的氢和氧发生化学反应。即：

因此，四氯化碳和氩气的混合气体吹入钢液时，既起脱氢作用，又起脱氧作用。由于氩气是惰性气体在钢液中不发生化学反应，但它能促使提高脱氢、脱氧反应的效率。

对钢液进行脱氢处理时，一般在出钢过程及浇注前的一段镇静时间内将四氯化碳和氩的混合气体通过盛钢桶底部的透气砖吹入到钢液中。吹入时四氯化碳气体与氩气间的体积比为1∶（0.65～1.25），一般为该比值以1∶1为佳。而处理一吨钢液时，四氯化碳的供入量为200～400g，混合气体的压力为2～5kg/cm²。

实施例之一。

在实验室用MgO坩埚装1kg钢水从坩埚底部透气砖吹入CCl₄气体0.2g，四氯化碳气体和氩气的体积比为1，吹入时间为10秒。其结果钢液中〔H〕的含量由吹入前的3.71PPm下降到2.6PPm。

实施例之二.

在某工厂40吨钢水包中做试验，从钢水包底部的透气砖吹入CCl₄8000g，四氯化碳气体和氩气间的体积比为1，吹入时间为5分钟左右，其结果钢液中〔H〕的含量由原来的8.65PPm下降到6.00PPm。

本发明所提供的喷吹装置，按照图1所示。在加压罐（1）和稳定罐（2）之间设有连通此两罐的加压管道（3）和混合管道（4），混合管道与设置于加压罐上的引出管道（5）之间设有流量控制计（6），混合管道与稳压罐之间亦设有流量控制计（7）。在加压罐的上方设置漏斗（8），该漏斗与加压罐之间设有截止阀（9）。四氯化碳液体由漏斗装入加压罐内，引出管道（5）通至加压罐底部。在加压管道和进氩气管道（10）上分别设有截止阀（11），在稳压罐和加压罐上分别设有压力表（12）。

按照上述的结构所提供的喷吹装置，具体使用时四氯化碳液体盛入加压罐内，在由加压管道用氩气的压力下，该四氯化碳液体经引出管道、流量控制计流到混合管道，与由稳压罐内的经流量控制计（7）流到混合管道的氩气相混合。四氯化碳液体与氩气的混合物由混合管道通入盛钢桶底部的透气砖，而四氯化碳液体在通入透气砖前已被加热变成气体。四氯化碳和氩气的流量由流量控制计所控制，因此该装置可任意改变四氯化碳和氩气的比例，既可单独吹氩，也可单独吹四氯化碳。

按照以上所述的钢液脱氢方法及喷吹装置所提供的本发明，每罐钢液脱氢处理时间为5～10分钟，处理前后钢液的温度差为20～30℃，钢液的脱氢效果30%左右。与已有的钢液脱氢方法相比大大降低其处理费用，而且从本发明所提供的喷吹装置上看，其结构简单、便于操作实用，因而可以大大降低钢液脱氢处理的设备投资。本发明可以推广应用于现有的炼钢企业对钢液的脱氢、脱氧领域。