一种向钢液中均匀加入稀土的方法和系统及其应用技术方案

本申请涉及冶金工业技术领域，尤其涉及一种向钢液中均匀加入稀土的方法和系统及其应用，所述方法包括：得到精炼钢水；将所述精炼钢水进行连铸，得到稀土元素分布均匀的铸坯；在所述连铸过程中导入稀土颗粒，控制稀土颗粒导入的环境为无氧环境，控制稀土颗粒的导入速度和控制稀土颗粒的导入深度；所述系统包括：结晶器；稀土投料挡板，稀土投料挡板与结晶器之间设有间隙，稀土投料挡板设有多个容纳孔，多个所述容纳孔间隔设置；加料装置，多个加料装置一一对应地穿设于多个容纳孔，加料装置包括合金料仓、出料管、吹入管；通过控制稀土颗粒的加入速度和加入深度，实现了在不堵塞连铸水口的基础上向钢液中均匀加入稀土的目的。的基础上向钢液中均匀加入稀土的目的。的基础上向钢液中均匀加入稀土的目的。

A method and system for uniformly adding rare earth into molten steel and its application

【技术实现步骤摘要】
一种向钢液中均匀加入稀土的方法和系统及其应用


[0001]本申请涉及冶金工业
，尤其涉及一种向钢液中均匀加入稀土的方法和系统及其应用。

技术介绍

[0002]稀土元素由于具有净化钢液、对夹杂物变性、改变凝固组织扩大等轴晶区域等特性，在钢铁领域被广泛应用；在在高强耐候钢、高强耐磨重轨钢和Nb、V、Ti低合金高强钢中加入稀土，发现锈层与基体界面有稀土富集，这有利于形成致密、黏附性好、耐蚀性强的含硅铜稀土的复合锈层，稀土重轨钢耐磨性比U74提高2.21倍、接触疲劳寿命提高1.15倍，同时含一定量稀土的船板钢低温冲击韧性高于未加稀土钢的低温冲击韧性。
[0003]然而在钢液中如何进行稀土处理一直存在难题，目前钢液稀土处理通常采用两种方式，一种是精炼过程中加入稀土合金，另外一种是连铸结晶器喂稀土合金丝，但是由于精炼过程加入稀土合金非常容易导致连铸水口堵塞，在工业生产中难以连续浇注，而连铸结晶器喂稀土丝可以避免水口堵塞的问题，但是稀土在连铸坯中分布呈现明显的不均匀，靠近喂丝口附近的铸坯稀土含量明显高于远离喂丝口的稀土含量，这会导致稀土夹杂物分布的不均匀，进而对钢材性能造成明显差异。
[0004]因此如何在不堵塞连铸水口的基础上向钢液中均匀加入稀土，是目前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种向钢液中均匀加入稀土的方法和系统及其应用，以解决现有技术中在不堵塞连铸水口的基础上向钢液中难以均匀加入稀土的技术问题。
[0006]第一方面，本申请提供了一种向钢液中均匀加入稀土的方法，所述方法包括：
[0007]得到精炼钢水；
[0008]将所述精炼钢水进行连铸，得到稀土元素分布均匀的铸坯；
[0009]在所述连铸过程中导入稀土颗粒，所述稀土颗粒的导入环境为无氧环境，所述稀土颗粒的导入速度为30g/min～300g/min，所述稀土颗粒的导入深度为距离钢水液面的20mm～90mm。
[0010]可选的，所述连铸的拉速为0.9m/min～1.8m/min，所述连铸的液面波动范围为
‑
5mm～5mm。
[0011]可选的，所述稀土颗粒的粒径为2mm～8mm。
[0012]可选的，所述稀土颗粒包括镧铈合金、镨钕合金、镨钕铁合金、钆铁合金和钬铁合金中的至少一种。
[0013]第二方面，本申请提供了一种向钢液中均匀加入稀土的系统，所述系统包括：
[0014]结晶器；
[0015]稀土投料挡板，所述稀土投料挡板设置在所述结晶器的出料端的上方，所述稀土
投料挡板与所述结晶器之间设有间隙，所述稀土投料挡板设有多个容纳孔，多个所述容纳孔间隔设置；
[0016]加料装置，多个所述加料装置一一对应地穿设于多个所述容纳孔，所述加料装置包括合金料仓、出料管、吹入管，所述合金料仓穿设于所述容纳孔，所述出料管的一端连通所述合金料仓的出料端，所述出料管的另一端延伸至所述结晶器内，所述吹入管连通所述合金料仓的进气端，用以实现稀土颗粒的吹出和维持无氧环境。
[0017]可选的，所述合金料仓的出料端设有流量传感器和出料阀；
[0018]所述系统还包括控制器；
[0019]所述控制器分别通过电信号连接所述流量传感器和所述出料阀。
[0020]可选的，所述稀土投料挡板由一对平板组成，一对所述平板分别通过滑动装置连接所述结晶器，用以实现结晶器出料端的开合。
[0021]可选的，所述滑动装置包括滑槽、滑块和支撑架，所述平板通过滑块滑动连接所述滑槽，所述滑槽固定在所述支撑架的一端，所述支撑架的另一端安装于所述结晶器上。
[0022]可选的，所述容纳孔之间的间隔距离为100mm～200mm，所述间隙的距离为300mm～600mm。
[0023]第三方面，本申请提供了一种向钢液中均匀加入稀土的应用，将第一方面所述的方法用于车轮用钢和/或电池壳用钢制备的连铸工序。
[0024]本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0025]本申请实施例提供的一种向钢液中均匀加入稀土的方法，通过在精炼钢水进行连铸时进行稀土颗粒的加入，通过控制稀土颗粒的加入速度和加入深度，避免连铸阶段结晶器喂稀土丝导致的不均匀以及在精炼过程加入稀土合金导致的连铸水口堵塞问题，实现了在不堵塞连铸水口的基础上向钢液中均匀加入稀土的目的。
附图说明
[0026]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本申请实施例提供的方法的流程示意图；
[0029]图2为本申请实施例提供的系统的结构示意图；
[0030]图3为本申请实施例提供的系统的具体结构示意图；
[0031]图4为本申请实施例提供的车轮用钢铸坯沿宽度方向上稀土元素分布的对比示意图；
[0032]图5为本申请对比例2提供的电池壳用钢的产品示意图；
[0033]其中，1
‑
结晶器，2
‑
稀土投料挡板，21
‑
容纳孔，22
‑
间隙，23
‑
平板，3
‑
加料装置，31
‑
合金料仓，311
‑
流量传感器，312
‑
出料阀，32
‑
出料管，33
‑
吹入管，4
‑
控制器，5
‑
滑动装置，51
‑
滑槽，52
‑
滑块，53
‑
支撑架。
具体实施方式
[0034]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0035]在本申请一个实施例中，如图1所示，提供一种向钢液中均匀加入稀土的方法，所述方法包括：
[0036]S1.得到精炼钢水；
[0037]S2.将所述精炼钢水进行连铸，得到稀土元素分布均匀的铸坯；
[0038]在所述连铸过程中导入稀土颗粒，所述稀土颗粒的导入环境为无氧环境，所述稀土颗粒的导入速度为30g/min～300g/min，所述稀土颗粒的导入深度为20mm～90mm。
[0039]其中，所述无氧环境为惰性气体气氛或氮气气氛。
[0040]本申请中，维持稀土颗本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种向钢液中均匀加入稀土的方法，其特征在于，所述方法包括：得到精炼钢水；将所述精炼钢水进行连铸，得到稀土元素分布均匀的铸坯；在所述连铸过程中导入稀土颗粒，所述稀土颗粒的导入环境为无氧环境，所述稀土颗粒的导入速度为30g/min～300g/min，所述稀土颗粒的导入深度为20mm～90mm。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述连铸的拉速为0.9m/min～1.8m/min，所述连铸的液面波动范围为
‑
5mm～5mm。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述稀土颗粒的粒径为2mm～8mm。4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述稀土颗粒包括镧铈合金、镨钕合金、钆铁合金和钬铁合金中的至少一种。5.一种向钢液中均匀加入稀土的系统，其特征在于，所述系统包括：结晶器(1)；稀土投料挡板(2)，所述稀土投料挡板(2)设置在所述结晶器(1)的出料端的上方，所述稀土投料挡板(2)与所述结晶器(1)之间设有间隙(22)，所述稀土投料挡板(2)设有多个容纳孔(21)，多个所述容纳孔(21)间隔设置；加料装置(3)，多个所述加料装置(3)一一对应地穿设于多个所述容纳孔(21)，所述加料装置(3)包括合金料仓(31)、出料管(32)和吹入管(33)，所述合金料仓(31)穿设于所述容纳孔(21)，所述出料管(32)的一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：董文亮，邵肖静，张宏艳，季晨曦，田志红，郝宁，刘柏松，温瀚，李向奎，贾刘兵，唐德池，
申请(专利权)人：首钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：