向钢水熔炼炉中引入少量低密度挥发性金属的方法与流程

文档序号:11767826阅读:426来源:国知局

本发明属金属冶炼领域,具体涉及一种向钢水熔炼炉中引入少量低密度挥发性金属的方法。



背景技术:

在钢水连铸或铸造前引入少量其它金属元素进行调质,是一种常见做法。比如很多品种钢材在钢水出包前经常引入铝至0.02~0.06%。

金属铝的熔点660℃,密度约2.7g/㎝3,虽然其沸点高于2400℃,但在1200℃以上其挥发就已非常明显。若直接把金属铝块、条加入钢水(温度1400-1550℃或以上,密度约7.5-8g/㎝3),熔化的金属铝液会先漂浮在钢水表面一段时间才能逐渐和钢水混熔,漂浮期间不仅和钢水的混熔速度慢,还容易挥发或者被钢水表面的熔渣、固渣侵蚀,被空气氧化,从而降低金属铝的利用率,使产品中金属铝的含量不易精确控制,挥发的金属铝在空气中氧化也会形成烟尘,恶化操作环境。

因而开发了多种引入金属铝的工艺方法如喂线法:把铝做成φ3~10mm的铝线由喂线机以120~280m/min速度,在出钢时或在吹氩站喂入钢水深部。再如cas法:钢包底部吹氩撇开顶部的渣子使钢液裸露,把一个耐火材料的浸渍罩插入钢水下约200mm处,罩内的钢水面上无渣子,里面充满氩气,把铝粒加入浸渍罩中,继续吹氩搅拌,铝粒逐渐熔化、融入钢水中。这些方法在设施完善的较大规模钢水处理中使用是行之有效的。

但在小型的钢水熔炼过程中,如单炉1000kg以下,由于坩埚尺寸较小,在加铝设施不够合理完善的条件下,上述加铝方法不易实现,即便应用也存在金属铝挥发和烟尘量大,引入量不大精确的问题,尤其当加铝量比较大,如加铝到占钢水总质量的0.5-3.0%时,总是不易做得可靠、精确。

小型的钢水熔炼炉一般用于特殊产品,对原料或熔炼成本的要求宽松一些。如精密铸造或熔抽法制备钢纤维,为达到较好的产品质量,也可采用如含铝20%左右的铁铝合金,或者含铝80%左右的铝铁合金,作为添加金属铝的原料。前者优点是熔点、密度接近于钢水,易用,混熔速度快,挥发或被熔渣侵蚀少,但铁含量太高,用量大时会改变钢水的基本组成;后者优点是添加量小,对钢水的基本组成影响不大,但熔点、密度都较低,不易用,混熔速度慢,挥发或被熔渣侵蚀量大。而且,这两种合金因用途、用量较少,一是难购买,二是价格较贵,三是质量不够稳定,因而若损失量大则成本高、挥发污染重。

再如金属钙,熔点842℃,沸点1484℃,密度1.5g/cm³,难用常规方法加入。也有内包轻金属、外包铁皮的包芯线,也存在难购买、价格贵、不易使用的问题,以及损失量大、成本高、挥发污染重的问题。



技术实现要素:

为解决上述技术问题,本发明提供一种向钢水熔炼炉中引入少量低密度挥发性金属的方法,主要是用上面带孔、下面和/或侧壁带孔的基本封闭钢制容器如钢筒或钢制盒子,作为低密度挥发性金属或其合金的包装和加料容器,先将所需量的低密度挥发性金属或其合金,装入钢制容器内,预制成加料器,加料时将加料器浸入钢水深处或底部,钢水从下部孔以合适速度进入加料器,所装低密度挥发性金属熔化并在钢制容器熔化前,通过上部孔以合适速度逸出并熔入钢水中,最终钢制盒子也全部熔入钢水,所述孔具有限流作用;

所述方法主要包括如下步骤:

(1)根据所需低密度挥发性金属的添加目标量,结合钢水组成、钢水在熔炼坩埚中的体积、深度情况,以及钢水调质的要求,选定钢制容器的材质、尺寸及所需低密度挥发性金属或其合金的组成及添加量;

(2)所述钢制容器具有上面、下面及侧壁,上面、下面间高度为钢水深度的10-30%;上面具有一个或多个出气、出低密度挥发性金属液的孔;下面和/或侧壁具有一个或多个孔,下面和/或侧壁下部孔为钢水入孔,侧壁上部孔在低密度挥发性金属液出液初期为出液孔,在低密度挥发性金属液出液末期为钢水入孔;钢制容器上面或侧壁下方连接按压定位杆或设置连接按压定位杆的按压连接部件;

(3)将所需组成和添加量的低密度挥发性金属或其合金,装入、嵌入钢制容器内,制成加料器;加料器上面或侧壁下方连接按压定位杆,或通过所述按压连接部件连接按压定位杆;调整钢水坩埚口垂直向上;用手工或机动夹具,通过按压定位杆将一件或多件加料器浸入钢水深处或底部,加料器下面与坩埚底面距离为钢水深度的0-20%;在所述低密度挥发性金属熔化并经上部孔全部逸出熔入钢水前,所述定位杆在钢水中熔化、熔解速度较慢或不熔化、不熔解,所述钢制容器基本保持其容纳能力,或接触所述低密度挥发性金属液的钢制容器面、侧壁在所述低密度挥发性金属液的熔体和下液面逐渐上移前保持其容纳能力而不熔化、熔解到穿孔;

(4)调整钢水的搅拌及温度条件,使加料器逐渐熔入钢水;

(5)加料器熔尽后,将可熔性定位杆的末熔部分或不熔的定位杆移离钢水。

所述低密度挥发性金属,包括金属铝或其合金、钙或其合金、镁合金;金属的形状为颗粒、线、条、片、带、棒等。

所述钢制容器用所需材质和厚度、尺寸的钢板、钢筒,通过焊接、铆接制成,或用所需壁厚、尺寸的钢管,通过内壁螺纹连接带外螺纹的封头,或通过外壁螺纹连接带内螺纹的封盖形成两个端面,并开出所需的孔。

所述加料器的上面孔、下面孔、侧壁孔,还可以是在加料器浸入钢水后,受热熔化或由外部的钢水、由内部的低密度挥发性金属液熔解、侵蚀形成。为实现这种孔,可在加工钢制容器的孔时不钻透,各留一薄层;或者钻孔但用金属薄片封堵,封堵方法包括将薄片粘接、焊接在孔口外或直接堵塞在孔内。当然所有孔都不钻透或封堵时,要考虑加料器内所含气体在浸入钢水后可能造成的问题,必要时可进行抽空排气。加料器完全封闭的好处是所装活泼金属如钙不受空气、湿气的影响。

所述钢制容器的材质,优选与钢水组成相同或相近。

所述按压定位杆可用耐急冷急热和钢水侵蚀如刚玉材质的陶瓷管、棒、杆,或内通惰性冷却气如氩气的钢管。

加料器中低密度挥发性金属的熔化及排出情况,可通过按压定位杆所受到上浮力的变化情况判断,也可根据钢水表面的烟尘情况判断。通过上浮力的变化情况判断加料器中低密度挥发性金属的熔化及排出情况时,宜采用质量较小的夹具和按压定位杆,按压定位杆也应基本不受钢水侵蚀,此时若手工控制按压定位杆或其夹具时可感受到上浮力由大到小的变化,用机动夹具控制时若采用轻质及较长的水平连接杆时可看到定位杆、夹具逐渐下降。钢水表面的烟尘逐渐变大说明低密度挥发性金属含量逐渐提高,正常逸出和熔入钢水;若烟尘太大,说明低密度挥发性金属液逸出到了钢水表面,出液速度太快或搅拌不足。

加料器上部的孔,应具有对所排出低密度挥发性金属液的耐侵蚀能力,不能在低密度挥发性金属液全部排出之前产生严重的侵蚀扩孔,以避免后期出液速度过快,因超过扩散溶解能力而以较高浓度漂浮到钢水表面,造成损失和烟尘。应对方法是采用略大厚度的上面,或在孔中镶嵌不熔于钢水的陶瓷管如刚玉短管,陶瓷管的下端略粗于上面孔径以免进入钢水后受浮力及低密度挥发性金属液流动摩擦力推出,所述陶瓷管最终会漂浮到钢水液面。

浸入加料器之前,可将钢水调温到高于熔点30-100℃,钢水温度过低时,冷的加料器进入后升温及金属熔化乃至少量气化的吸热量很大,可能将邻近的较多钢水凝固包覆在加料器表面,造成麻烦;钢水表面可吹保护气如氩气,也可覆以略有隔氧作用的除渣剂或保温灰。

所述钢水熔炉,包括电弧炉、感应炉,优选采用感应炉;感应炉中,对铁磁性钢料可用工频感应电炉,对非铁磁性钢料可用中频感应电炉,对熔化后的钢水都有较好的搅拌、助混作用,其中后者中频炉的电源可以根据熔料的不同阶段调节不同频率。

本发明中,保证低密度挥发性金属或其合金熔化后的金属液从钢制容器上部的孔逐渐排出,从钢水深处逐渐与钢水熔解、掺混,避免大量快速逸出,是关键所在。由于所述金属液和钢水的密度差别较大,若金属液快速逸出,则很容易以较高浓度漂到钢水表面,造成损失或挥发污染。所述金属液在钢水深处混合,使钢水表层所含低密度挥发性金属或其合金的含量很低,挥发量小,烟尘少,或被钢水表面熔渣、固渣的侵蚀量较小,从而使金属的添加可靠、准确。当然随着低密度挥发性金属或其合金熔化后的金属液的逐渐排出,钢制容器内金属液的上下厚度逐渐变小,因密度差形成的逸出压力变小。下面和/或侧壁所设的孔,其中下面和/或侧壁下部孔为钢水入孔,应起到限制钢水流入速度的作用,尤其在低密度挥发性金属熔液将上部孔侵蚀变大、出液速度可能变大的阶段,限制了上部孔中低密度挥发性金属熔液的流出速度,当然下面和/或侧壁孔直径和长度的设置都很关键,都不能过大或过小。另一方面,即便所述加料器在钢水中有所倾斜乃至翻转,只要能保证其浸入钢水的深度,实际的上部孔、下部孔仍能起到限流作用,就能使低密度挥发性金属或其合金熔化后的金属液逐渐排并和钢水较好熔混,在钢水表面的挥发损失和烟尘都会较小;出因该特点,本发明的方法也适用于向中型、大型钢水熔炼炉中引入少量低密度挥发性金属,而不仅仅适用于实施例中所列举的小型钢水熔炼炉。

本发明向钢水熔炼炉中引入少量低密度挥发性金属的方法,通过将低密度挥发性金属或其合金装入、嵌入钢制容器内,浸入坩埚底部,使低密度挥发性金属或其合金熔化后的金属液,从钢制容器上部孔逐渐排出,从钢水深处逐渐与钢水熔解、掺混,避免大量快速逸出,与钢水熔解、混合不好或来不及与钢水熔解、混合而以较高浓度漂至钢水表面,造成所述低密度挥发性金属大量损失,解决了向钢水中引入中低密度挥发性金属时的损失、成本和挥发污染问题。所用钢制容器如钢管、钢筒或钢制盒子可自制或易于购买,所用低密度挥发性金属也可直接采购纯金属或化学组成、价格、尺寸合适的合金,解决了所用低密度挥发性金属原料不易购买、价格贵、质量不稳定、使用成本高的问题,并且在设施或技术条件不完善的小型钢水熔炼炉也能实现准确配料和低的挥发污染。

具体实施方式

以下通过实施例,用304不锈钢管和圆板制成容器,装入金属铝,用304不锈钢棒做按压定位杆,向304不锈钢水中配入金属铝,对本发明向钢水熔炼炉中引入少量低密度挥发性金属的方法及其效果,进行说明,但不构成对本发明的限制。

钢水熔炉为中频感应电炉,坩埚基材为电熔氧化镁,以下实验过程中每次熔炼304不锈钢100kg,钢水深度380mm左右,钢水表面通氩气保护以方便浸入加料器和观察钢水搅动情况。钢水温度通过浸入热电偶检测。

实施例1-3配入金属铝1.03kg,即按质量分数1.0%加;实施例4配入金属铝2.06kg,即按质量分数2.0%加。

在以下实施例1-4、对比例1-4的操作过程中,将加料器浸入钢水后控制相同的电源频率,以使钢水的搅动状态基本相同。

实施例1

取φ80.5x5mm304不锈钢圆板2片,每片沿其上下平面的垂直方向钻好3个φ3mm孔,所述3个孔沿圆板中心φ65mm圆周均布;取内壁已抛光φ89x4x91mm的304不锈钢管1段,钢管上端通过氩弧焊焊接所述圆板1片并封死,焊缝焊透,之后孔沿圆板中轴线、远离钢管的方向焊一根φ10x800mm304不锈钢棒作为按压定位杆;从钢筒下口嵌入φ80x75mm质量分数纯度99.5%的圆柱形铝棒一段;再用剩余1片圆板通过氩弧焊将钢管下端焊死,焊缝焊透。其中铝棒质量为1.03kg、钢筒及棒总质量1.65kg,其中φ10x800mm304不锈钢棒质量500g。

将所述已装金属铝的钢筒,定位不锈钢棒向上,手持定位不锈钢棒上端,垂直浸入刚熔化、恒温到1500℃的304不锈钢100kg钢水中,坩埚口垂直向上;触坩埚底后尽量保持定位不锈钢棒垂直,从其顶端用精密压力-拉力计设法测上浮力,减去外露段定位不锈钢棒的重量,推算金属铝的净浮力最大值2.1kgf左右。

之后将定位不锈钢棒上提10mm,开始计时。继续从定位不锈钢棒顶端用精密压力-拉力计设法测上浮力,推算末排出金属铝液的净浮力,发现净浮力逐渐下降,8min后降至零,认为此时金属铝液已全部排出。定时通过不锈钢棒摇动浸入钢水的钢筒,总12min后发现摇动阻力变小,总16min后发现阻力已很小,将不锈钢棒上提,末发现钢筒,用该不锈钢棒搅动钢水,末发现钢水中有异物,说明钢筒包括上盖圆板都已全部熔入钢水,之后将不锈钢棒提出,离开钢水冷却放置。该过程中,钢水表面烟尘较小,也末发生烟尘忽大忽小的现象,说明金属铝液从钢筒上盖孔中的排出处于受控状态,排出的金属铝液在钢水中得以快速混合,高浓度金属铝液末漂到钢水表面。

操作过程中,控制电源频率,使钢水呈明显的搅动状态。

钢水继续搅动并维持温度1500℃至总20min,之后每隔3min取钢水样一次,共取5个样却后检测金属铝含量,其质量含量皆为0.92-0.96%,平均值0.94%,和1.0%添加量基本相符,可见损失较少,熔混较均匀。

实施例2

基本同实施例1,区别在于钢筒上盖所用φ80.5x5mm304不锈钢圆板所带3个孔的孔径为φ2.4mm,并在钢管侧壁距上端面8mm处钻3个孔,孔径也是φ2.4mm,该3个侧壁上部孔相邻间呈120°角并与上盖3个邻近孔呈60°角布置,即该6个上部孔沿钢筒中轴线的径向圆周基本呈60°角均布。钢筒下盖不锈钢圆板所带3个孔的孔径仍为φ3mm。

将所做好装金属铝的钢筒,定位不锈钢棒向上,手持定位不锈钢棒上端,垂直浸入刚熔化、恒温到1500℃的304不锈钢100kg钢水中,坩埚口垂直向上;触坩埚底后将定位不锈钢棒上提10mm,开始计时。继续从定位不锈钢棒顶端用精密压力-拉力计设法测上浮力,推算末排出金属铝液的净浮力,发现逐渐下降9min后降至零,认为此时金属铝液已全部排出。定时通过不锈钢棒摇动浸入钢水的钢筒,总13min后发现摇动阻力变小,总17min后发现阻力已很小,将不锈钢棒上提,末发现钢筒,用该不锈钢棒搅动钢水,末发现钢水中有异物,说明钢筒包括上盖圆板都已全部熔入钢水,之后将不锈钢棒提出,离开钢水冷却放置。该过程中,钢水表面烟尘较小,也末发生烟尘忽大忽小的现象,说明金属铝液从钢筒上盖孔中的排出处于受控状态,排出的金属铝液在钢水中得以快速混合,高浓度金属铝液末漂到钢水表面。

钢水继续搅动并维持温度1500℃至总20min,之后每隔3min取钢水样一次,共取5个样却后检测金属铝含量,其质量含量皆为0.92-0.97%,平均值0.95%,和1.0%添加量基本相符,可见损失较少,熔混较均匀。

实施例3

基本同实施例1,区别在于钢筒上盖所用φ80.5x5mm304不锈钢圆板所带3个孔的孔径为φ4mm,钢筒下盖不钻孔而是在钢管侧壁距上下端面各40.5mm处钻3个孔,孔径也是φ4mm,该3个侧壁孔相邻间呈120°角并与上盖3个邻近孔呈60°角布置。

将所做好装金属铝的钢筒,定位不锈钢棒向上,手持定位不锈钢棒上端,垂直浸入刚熔化、恒温到1500℃的304不锈钢100kg钢水中,坩埚口垂直向上;触坩埚底后定位不锈钢棒不上提,开始计时。继续从定位不锈钢棒顶端用精密压力-拉力计设法测上浮力,推算末排出金属铝液的净浮力,发现净浮力逐渐下降8min后降至零,认为此时金属铝液已全部排出。上提定位不锈钢棒50mm,定时通过不锈钢棒摇动浸入钢水的钢筒,总12min后发现摇动阻力变小,总16min后发现阻力已很小,将不锈钢棒上提,末发现钢筒,用该不锈钢棒搅动钢水,末发现钢水中有异物,说明钢筒包括上盖圆板都已全部熔入钢水,之后将不锈钢棒提出,离开钢水冷却放置。该过程中,钢水表面烟尘较小,也末发生烟尘忽大忽小的现象,说明金属铝液从钢筒上盖孔中的排出处于受控状态,排出的金属铝液在钢水中得以快速混合,高浓度金属铝液末漂到钢水表面。

钢水继续搅动并维持温度1500℃至总20min,之后每隔3min取钢水样一次,共取5个样却后检测金属铝含量,其质量含量皆为0.93-0.97%,平均值0.95%,和1.0%添加量基本相符,可见损失较少,熔混较均匀。

实施例4

基本同实施例1,区别在于用带3个φ3mm孔的φ80.5x5mm304不锈钢圆板4片、φ89x4x1mm的304不锈钢管2段、φ10x800mm304不锈钢棒2根、φ80x75mm质量分数纯度99.5%的圆柱形铝棒二段,制成两套带按压定位杆的加铝器,但钢筒下端7mm高内壁分别先车薄1mm左右并车出螺纹,设法装入金属铝棒后再用车好侧壁螺纹的圆板封堵;其中铝棒总质量为2.06kg、钢筒及棒总质量3.30kg,两条φ10x800mm304不锈钢棒总质量1000g。

将所述两套已装金属铝的钢筒,定位不锈钢棒向上,通过夹具及支架垂直浸入刚熔化、恒温到1500℃的304不锈钢100kg钢水中,坩埚口垂直向上;触坩埚底后将定位不锈钢棒上提10mm,开始计时。17min后将不锈钢棒上提,末发现钢筒,用不锈钢棒搅动钢水,末发现钢水中有异物,说明钢筒包括上盖圆板都已全部熔入钢水,之后将不锈钢棒提出,离开钢水冷却放置。该过程中,钢水表面烟尘不大,也末发生烟尘忽大忽小的现象,说明金属铝液从钢筒上盖孔中的排出处于受控状态,排出的金属铝液在钢水中得以快速混合,高浓度金属铝液末漂到钢水表面。

钢水继续搅动并维持温度1500℃至总20min,之后每隔3min取钢水样一次,共取5个样却后检测金属铝含量,其质量含量皆为1.81-1.90%,平均值1.86%,和2.0%添加量相差不大,可见损失较少,熔混较均匀。

对比例1

基本同实施例1,区别在于两片φ80.5x5mm304不锈钢圆板各仅带1个孔,孔径φ7mm。

将所做好装金属铝的钢筒,开口端向下,定位不锈钢棒向上,手持定位不锈钢棒上端,垂直浸入刚熔化、恒温到1500℃的304不锈钢100kg钢水中,坩埚口垂直向上;触坩埚底后将定位不锈钢棒上提15mm,开始计时。发现钢水表面烟尘较大,5min后烟尘变小;总18min后将不锈钢棒上提,末发现钢筒,用不锈钢棒搅动钢水,末发现钢水中有异物,说明钢筒包括上盖圆板都已全部熔入钢水,之后将不锈钢棒提出,离开钢水冷却放置。

钢水继续搅动并维持温度1500℃至总20min,之后每隔3min取钢水样一次,共取5个样却后检测金属铝含量,其质量含量0.88%逐渐降至0.80%,先高后低,和1.0%添加量相比,差别较大,可见损失较多;取样结果随搅拌混合时间逐渐降低,表明末挥发损失的金属铝还在继续由钢水上层向深处熔混。

说明金属铝液从金属管上盖的φ7mm大孔中的排出速度过快,排出的金属铝液在钢水中来不及混合,会形成高浓度金属铝液漂到钢水表面,造成较多挥发损失和烟尘。

对比例2

基本同实施例1,区别在于将所述已装金属铝的钢筒,通过定位不锈钢棒手持定位,垂直浸入1500℃的304不锈钢100kg钢水中,触坩埚底后将定位不锈钢棒上提145mm,开始计时。发现钢水表面烟尘明显较大,8min后烟尘变小;总20min后将不锈钢棒上提,末发现钢筒,用不锈钢棒搅动钢水,末发现钢水中有异物,说明钢筒包括上盖圆板都已全部熔入钢水,之后将不锈钢棒提出,离开钢水冷却放置。

钢水继续搅动并维持温度1500℃至总20min,之后每隔3min取钢水样一次,共取5个样却后检测金属铝含量,其质量含量0.86%逐渐降至0.65%,先高后低,和1.0%添加量相比,差别较大,可见损失较大;取样结果随搅拌混合时间逐渐降低,表明末挥发损失的金属铝还在继续由钢水上层向深处熔混。

说明金属铝液从钢筒上盖孔中的排出口位置,在钢水中深度不够时,即便排出速度不快,排出的金属铝液在钢水中也来不及混合,会形成高浓度金属铝液漂到钢水表面,造成大量挥发损失和烟尘;而且金属铝液密度远低于钢水,从钢水中较浅位置排出,不易混入钢水深处。

对比例3

区别在于仅用1片的φ80.5x5mm304不锈钢圆板作钢筒上盖,沿φ65mm圆周带3个φ3mm孔,焊死焊透,装入金属铝棒后下端不封口。

将所述已装金属铝的钢筒,开口端向下,定位不锈钢棒向上,手持定位不锈钢棒上端,垂直浸入刚熔化、恒温到1500℃的304不锈钢100kg钢水中,坩埚口垂直向上;触坩埚底后尽量保持定位不锈钢棒垂直,从其顶端用精密压力-拉力计设法测上浮力,减去外露段定位不锈钢棒的重量,推算金属铝的净浮力最大值2.1kgf左右。

之后将定位不锈钢棒上提10mm,开始计时。发现净浮力逐渐下降,6min后降至零,认为此时金属铝液已全部排出。总15min后将不锈钢棒上提,末发现钢筒,用该不锈钢棒搅动钢水,末发现钢水中有异物,说明钢筒包括上盖圆板都已全部熔入钢水,之后将不锈钢棒提出,离开钢水冷却放置。该过程中,钢水表面烟尘较小,也末发生烟尘忽大忽小的现象,说明金属铝液从钢筒上盖孔中的排出处于受控状态,排出的金属铝液在钢水中得以快速混合,高浓度金属铝液末漂到钢水表面。

钢水继续搅动并维持温度1500℃至总20min,之后每隔3min取钢水样一次,共取5个样却后检测金属铝含量,其质量含量皆为0.90-0.94%,平均值0.91%,低于实施例1具有带3个φ3mm孔下盖试验中所得钢水连续取样的金属铝含量,0.92-0.96%、平均值0.94%的结果。

对比例4

基本同对比例3,区别在于仅用1片无孔的φ80.5x5mm304不锈钢圆板作钢筒上盖,焊死焊透,装入金属铝棒后下端不封口。

将所做好装金属铝的钢筒,开口端向下,定位不锈钢棒向上,手持定位不锈钢棒上端,垂直浸入刚熔化、恒温到1500℃的304不锈钢100kg钢水中,坩埚口垂直向上;触坩埚底后将定位不锈钢棒上提10mm,开始计时。用精密压力-拉力计设法测上浮力,推算金属铝的净浮力最初值2.1kgf,4min后降为1.8kgf,7min后降为1.7kgf,10min后降为1.4kgf,12min后降为0.8kgf,14min后降为零;10min前钢水表面烟尘较小,11-14min时钢水表面烟尘很大,14min后烟尘变小。将定位不锈钢棒提出,末见钢筒,用不锈钢棒搅动钢水,发现钢水中有异物,第25min检查钢水中无异物钢筒包括上盖圆板都已全部熔入钢水,之后将不锈钢棒提出,离开钢水冷却放置。

钢水继续搅动并维持温度1500℃至总25min,之后每隔3min取钢水样一次,共取5个样却后检测金属铝含量,其质量含量0.78%逐渐降至0.60%,先高后低,和1.0%添加量相比,差别较大,可见损失较大;取样结果随搅拌混合时间逐渐降低,表明末挥发损失的金属铝还在继续由钢水上层向深处熔混。

本对比例烟尘情况和铝含量结果说明,钢制容器内,金属铝液下液面与钢水仅在初期有一定熔混,之后熔混变慢。10min前,金属铝液通过下液面和钢水的熔混作用很慢,但之后钢筒侧壁、顶面的钢板逐渐被侵蚀、熔解、穿孔,金属铝液经这些穿孔漏出熔混入钢水,11min后随穿孔数量增多、孔径变大,金属铝液漏出、排出速度加快,钢筒顶部圆板或侧壁可能熔穿形成大孔,排出的金属铝液过多过快超过钢水熔混速度,形成高浓度金属铝液漂到钢水表面,造成大量挥发损失和烟尘,14min铝液排完,烟尘变小。

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