对金属浴的冶金处理方法技术

本发明专利技术涉及对熔融金属浴的冶金处理方法。本发明专利技术方法包括包含在熔融金属浴表面存在或形成酸性炉渣的第一处理和包含在熔融金属浴表面存在或形成碱性炉渣的第二处理。根据本发明专利技术无中间成渣地进行二个处理从而得证在熔融金属表面上的在酸性炉渣区和碱性炉渣区之间有物理分离。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常涉及一种对熔融金属浴的冶金处理方法。更特别地涉及这样一种方法，其包括包含一种在熔融金属浴表面存在或形成一种酸性炉渣的第一处理，和包含一种在这种熔融金属浴表面存在或形成一种碱性炉渣的第二处理。现有技术这种类型的方法是，例如一种在钢水罐中处理原钢的方法。其中，在进行脱硫处理(即处理到较低含硫量)和/或脱磷处理(即处理到较低含磷量)之前，首先通过铝热法加热熔融钢浴。在铝热法加热期间，铝与氧反应，在熔融钢浴表面形成酸性Al2O3炉渣。实际上，在熔融钢浴表面分别需要碱性炉渣的脱硫处理、脱磷处理被熔融钢浴表面存在的酸性Al2O3炉渣所抑制。因此，酸性Al2O3炉渣必须在开始脱硫和/或脱磷处理之前首先要撇渣(渣化)。实际上，这种中间成渣极大地延长了处理的总时间，并且不是在每次冶金处理情况下都可行。为了增加铝热法加热钢水罐中熔融金属浴的效率，公知的是如何在料盖下进行加热(参见US 4518422A中的例)。通过注入惰性气体，首先在覆盖熔融金属浴的初始炉渣层中形成一个“窗口”。将料盖降低到这个“窗口”上方直到其底部边缘浸入熔融金属浴中。在这个料盖下加入铝热法反应物，也就是铝和氧。通过注入惰性气体，同时搅拌熔融金属浴。优选的料盖可使铝热法在保护气氛下加热，并对环境损失最小。当铝热法加热结束时，去除料盖。料盖周围的炉渣与在料盖下形成的Al2O3炉渣混合，产生一种炉渣，其Al2O3含量(＞40％)抑制随后的脱硫和/或脱磷处理。在序言中所述类型的另一方法是一种其中熔融原铸铁浴或熔融铁合金浴必须通过氧注射的脱硅(即处理到较低含硅量)及脱硫和/或脱磷的方法。通过氧注射的脱硅在熔融金属浴表面产生一种酸性SiO2炉渣。实际上，随后的脱硫处理需要在熔融钢浴表面存在碱性炉渣，并被多于10％的SiO2含量所抑制。从而在脱硅期间形成的酸性炉渣必须在开始脱硫处理之前被撇去(渣化)。正如已解释的，这种中间成渣极大地延长了方法的时间，并且不是在每次冶金处理情况下都可行。专利技术目的本专利技术的目的是优化冶金方法，其中第一处理包括在熔融金属浴表面存在或形成酸性炉渣，及第二处理包括在这种熔融金属浴表面存在或形成碱性炉渣。专利技术描述根据本专利技术，通过无中间成渣、同时或连续地在二个分离区进行二个处理，并通过在酸性炉渣区和碱性炉渣区之间的熔融金属浴表面提供一种物理分离而达到这个目的。为了节省最多的时间，优选二个处理同时进行。在某些情况下，可能在开始第二处理之前首先终止或开始第一处理是有利的，反之亦然。在任何情况下，节省用于中间成渣的时间都是有利的，并可在单独的冶金处理台中进行二个处理，这种处理台对进行成渣操作(成渣可以在任何地方完成)是不必要的。在优选的实施中二个处理中的一个是在其底部边缘浸入熔融金属浴的厚料盖下进行，而另一个处理是在这厚料盖周围进行。这个厚料盖在浴表面的二个炉渣区之间提供物理分离，同时允许二个处理之一在保护气氛下，对环境的损失最小。如果开发厚料盖的其它优点是不必要的，但也可以使用单独的隔墙以在酸性炉渣区和碱性炉渣区之间的熔融金属浴表面提供物理分离。这种隔墙或者与冶金容器的边缘结合以将熔融金属浴表面分为二个并列的区，或者形成一种环以在熔融金属浴表面的内部界定一个“岛”。第一处理是，例如在保护气氛下的厚料盖下进行并在料盖下产生酸性炉渣的化学加热。这里的化学加热是指普通金属元素，如铝(铝热法)或硅(硅热法)的高放热氧化。第一处理还可以是通过氧注射的脱硅处理，特别地作为铸铁或铁合金(如镍铁)与高含硅量的处理的部分。通过氧注射的脱硅处理也有利地在其底部边缘浸入熔融金属浴的厚料盖下进行。第二处理是，例如包括通过加入如石灰、碳酸钠、碳酸镁等形成碱性炉渣的脱硫和/或脱磷处理。这个处理可以在进行第一处理的厚料盖周围进行。作为通过氧注射的脱硅处理的部分，脱硫和/或脱磷处理有利地包括向熔融金属浴中加入石灰石，特别是牡荆碱。这是一种便宜而且非常有效的脱硫剂，但是在熔融金属浴中其分解引起高的吸热反应，这导致冷却熔融金属浴。实际上，结合通过氧注射的脱硅，这种冷却效应难以引发任何问题，因为在任何情况下高放热的脱硅反应都产生过多的热量。如果使用厚料盖以在酸性炉渣区和碱性炉渣区之间的熔融金属浴表面提供物理分离，方法有利地如下进行首先注入惰性气体，以在覆盖熔融金属浴表面的初始炉渣层中形成一个“窗口”；这“窗口”使用其底部边缘浸入熔融金属浴的厚料盖盖住；在厚料盖下进行二个处理中的一个，并在厚料盖周围进行另一个，同时通过注入惰性气体而搅拌熔融金属浴；并在这二个处理结束时停止搅拌，去除厚料盖，再立即撇去二种炉渣(渣化)。在去除厚料盖之前停止搅拌以阻止二种炉渣过多地混合，这对方法的结果不利。根据本专利技术，本方法的其它特征和性质将从下面描述的几个实施例中展现，并参照附附图说明图1，它是实现根据本专利技术方法的示意图。本专利技术一些有利的实施方案的详述为了说明本专利技术，图1是用于更详细地描述一种冶金方法，其包括在熔融钢浴的钢水罐的化学加热之前的熔融原钢浴的钢水罐脱硫处理。图1显示在实施前述方法期间在冶金处理台中的冶金钢水罐10。在原始状态下，钢水罐10包含从转炉或电炉中的原钢的熔融浴12，和覆盖熔融钢浴的残余的碱性炉渣层。在冶金处理台中，首先在残余炉渣层上注入惰性气体以形成窗口14，即熔融钢浴12表面的一区域，从覆盖其上的残余炉渣中至少部分地析出熔融钢浴。在窗口14上面，安置有厚料盖16，以便其底部边缘18浸入熔融金属浴12到至少20cm(熔融金属浴12飞溅越多，料盖16的底部边缘浸入越深)。可以观察到一种可能实施这种厚料盖16的是例如专利申请WO 98/31841中所述的，虽然本方法中使用的料盖并不需要是旋转料盖。在料盖16下面，通过铝热法加热熔融钢浴。为了这个目的，在料盖16下加入铝并吹入氧气，如箭头18和20所示。同时，通过惰性气体搅拌熔融金属浴12，惰性气体优选使用侧喷管22注入熔融金属浴12中。铝和氧以高放热反应进行反应。这反应导致在料盖16下形成酸性Al2O3炉渣。在图1中，通过数字24确定酸性Al2O3炉渣。在现有技术中，在化学加热结束时提升料盖16以撇去残留的、被料盖16下形成的Al2O3炉渣高度污染的炉渣。再在析出炉渣的熔融钢浴中进行脱硫处理。实际上，众所周知，为了使用碱性炉渣进行脱硫和/或脱磷处理，炉渣的Al2O3含量必须低于40％。根据本专利技术，在无中间成渣操作下，在料盖16周围进行脱硫和/或脱磷处理。为了这个目的，使用喷管26以注入用于在熔融金属浴12中料盖16周围形成碱性炉渣28的制剂。碱性炉渣28的形成剂可以，是例如，石灰、石灰石、牡荆碱、碳酸钠、碳酸镁等。料盖16阻止在料盖16下形成的酸性Al2O3炉渣与钢水罐16周围的碱性炉渣相混合，使得其可以无中间成渣地同时或连续地进行二个处理。优选地首先开始铝热法加热，然后，当熔融钢浴已达到足够的温度时再开始脱硫和/或脱磷处理。在脱硫和/或脱磷处理结束时，在提升料盖16之前停止熔融金属浴的所有搅拌。然后一起撇去二种炉渣。应当注意在料盖下进行处理也可以，例如，是铸铁或铁合金，特别是镍铁的通过氧注射而脱硅处理。在这种情况下，硅与料盖下吹入的氧气反应在料盖下形成酸性SiO2炉渣。然后在料盖周围进行上述的脱硫和/或脱磷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于熔融金属浴的冶金处理的方法包括：第一处理，其包括在所述的熔融金属浴表面上存在或形成酸性炉渣；和第二处理，其包括在所述的熔融金属浴表面上存在或形成碱性炉渣；其特征在于通过在酸性炉渣区和碱性炉渣区之间的所述熔融金属浴表面上提供物理分离而进行无中间成渣的二个处理。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：让卢克罗思，埃米尔洛纳迪，保罗伯格，
申请(专利权)人：保尔沃特公司，
类型：发明
国别省市：LU[卢森堡]