[发明专利]钢水脱氧及合金化方法

摘要

一种钢水脱氧及合金化方法，首先，测定每炉钢水的实际含氧量，然后准确计算脱氧及合金化所需要的合金量，再将粒度适中的合金通过喷吹管及惰性气体输送到钢包的钢水中，使铁合金在上浮到钢水表面之前完全熔化，在几乎没有损耗的情况下起到脱氧及合金化作用。本发明中的合金量计算精确，且在钢水中能得到充分搅拌，使其脱氧及合金化作用明显，同时避免了脱氧及合金化过程中的氧化损失，从而大大提高了钢水质量。

主权项

一种钢水脱氧及合金化方法，其特征在于：工艺步骤包括：一、计算合金加入量：1).当合金中含有一个脱氧元素时，钢水冶炼完毕出钢，通过实验分析、定氧探头或者其它方法可测定出钢水中的氧的重量百分含量[％O1]；同时，根据下面脱氧反应式(1)及平衡常数公式(2)，可计算与成品钢水中脱氧元素相平衡的氧的重量百分含量[％O2]；x[M]+y[O]＝MxOy          (1)式中，M为脱氧合金中的脱氧元素，O为氧，MxOy为脱氧元素与氧生成的氧化物；x，y分别为公式中脱氧元素M和O的系数；其平衡常数为： K M = 1 [ % M 1 ] x [ % O 2 ] y - - - ( 2 ) 式中，KM为平衡常数，[％M1]为成品钢中脱氧元素的重量百分浓度，[％O2]为平衡条件下的氧的重量百分含量；2).计算钢水中需要去除的氧的重量百分含量[％O3]，根据公式(3)，[％O3]＝[％O1]-[％O2]    (3)3).计算脱去[％O3]所消耗的脱氧元素的重量百分含量[％M2]，根据公式(4)， [ % M 2 ] = [ % O 3 ] · x · a y · 16 - - - ( 4 ) 式中，a为合金中脱氧元素的原子量；4).计算合金加入量： W M = W s · ( [ % M 1 + % M 2 ] ) η - - - ( 5 ) 式中，WM为合金加入量，WS为钢水总重，η为合金中脱氧元素重量百分比；5).当采用二种合金，即合金中分别含有脱氧元素A和B时，分别计算脱氧元素A和B需要的重量百分含量，联立方程式(6)和(7)可得到合金中脱氧元素A和脱氧元素B需要加入的重量百分含量；公式(6)通过A、B合金复合脱氧平衡图查阅确定；[％A]＝k[％B]    (6) [ % A ] · y A · 16 x A · a + [ % B ] · y B · 16 x B · b = [ % O 1 ] - [ % O 2 ] - - - ( 7 ) 式中，[％A]和[％B]分别为脱氧元素A和脱氧元素B需加入的重量百分含量，K为系数，可通过A、B合金复合脱氧平衡图查阅得到，[％O1]和[％O2]分别为出钢后测定的氧重量百分含量和成品钢水中的氧重量百分含量；yA和xA分别为脱氧元素A与氧的化学反应方程式中氧和脱氧元素A的系数；a为脱氧元素A的原子量；yB和xB分别为脱氧元素B与氧的化学反应方程式中氧和脱氧元素B的系数；b为脱氧元素B的原子量；6)、计算合金加入量：含有脱氧元素A的合金加入量可通过下式进行计算： W A = W s · ( [ % A ] ) η - - - ( 8 ) 式中，WA为含有脱氧元素A的合金的加入量，WS为钢水总重，η为合金中脱氧元素A的重量百分比；同理，将脱氧元素B的百分含量及η代入(8)式，可计算含有脱氧元素B的合金加入量；将二者计算结果相加即可得出总的合金加入量；二、将铁合金通过喷吹管加入到钢包中：当钢水出钢完毕，将上述计算得到的脱氧及合金化所需要的铁合金通过插入喷吹管直接加入到钢包中，喷吹管中通入惰性气体，将铁合金送到钢包底部上方。