[发明专利]一种使钢中外加纳米粒子均匀弥散的方法

摘要

本发明是一种使钢中外加纳米粒子均匀弥散的方法，涉及钢铁冶金技术领域。利用冶金研究最常用的实验设备，通过简单且易推广应用的操作方法，实现了纳米粒子在钢液中的均匀弥散化。其方法包括将纳米粒子与合金纳米粉混合并分散均匀后，压制成块，利用钼棒加入钢液底部，纳米粒子在钢液中被释放过程中配以数次搅拌，最后以水冷的方式得到钢锭，其中的纳米粒子均匀弥散。本发明所涉及的关键操作，纳米粒子预分散、粉剂压块处理、物料加入钢液内部以及强烈搅拌作用，为进一步实现工业应用提供了借鉴意义。

主权项

一种使钢中外加纳米粒子均匀弥散的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)纳米粒子预分散将高熔点氧化物或者氮化物纳米粒子和低熔点合金纳米粉按比例混合后通过混匀分散机进行预分散，转数控制在1400rpm，混匀时间持续24小时，再将混合纳米粉通过液压制样机压制成块，用锡纸包裹固定在钼棒一端；(2)纳米粒子添加待高温管式炉中坩埚内的重熔钢块完全熔化成钢液后，通过钼棒将纳米粉块快速加入到钢液底部，并快速搅拌，使部分浮到钢液表面的添加料重新进入钢液，此过程在15s内完成，之后每间隔2～3min，需用钼棒伸入钢液底部搅拌一次，每次搅拌≦10s，该操作循环3～5次；(3)钢液冷却凝固加料操作完成后，再等待10～15min，然后将坩埚夹出放入冷却水中，使其下半部分先浸入到水中，当观察到钢液与空气接触的表面产生一层固相膜时，再将坩埚完全浸入水中，直至钢液完全凝固成钢锭；所述高熔点氧化物或者氮化物纳米粒子为MgO纳米粉、Al2O3纳米粉、Ce2O3纳米粉和TiN纳米粉中的一种，且粒子平均粒度均≦25nm；所述低熔点合金纳米粉为AlSi纳米粉、SiMn纳米粉、NiFe纳米粉中的一种，粒子平均粒度均≦25nm；所述纳米粒子和合金纳米粉的质量配比为1：8～1：10。