[發明專利]鐵水精煉方法及其設備

在審

• 申請號: 201380078762.7
• 申請日: 2013-09-25
• 公開（公告）號: CN105452493A
• 公開（公告）日: 2016-03-30
• 發明（設計）人: 樸正浩;姜秀昌;千珍奎;徐胤烈
• 申請（專利權）人: 株式會社POSCO
• 主分類號: C21C7/064
• 分類號: C21C7/064;C21C7/076
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 蔡勝有;鄭毅

技術領域

本發明涉及熔融金屬精煉方法及設備，更具體地，涉及能夠有效地控制鐵錳熔融金屬中的磷濃度的熔融金屬精煉方法及設備。

背景技術

通常，由于磷(P)作為雜質存在于鋼中并且使鋼材的品質劣化，例如導致高溫脆性，所以除了特殊情況之外優選地減小鋼中的磷(P)濃度。因此，執行用于去除鐵錳熔融金屬中的磷(P)的脫磷操作。

在制造鐵錳的典型脫磷操作中，熔融金屬被裝載入桶，然后將葉輪(impeller)浸入熔融金屬中，然后對熔融金屬進行攪拌。在此，如圖9所示，典型的葉輪20包括：沿豎直方向延伸的葉輪主體21；連接至葉輪主體21的下外周表面的多個葉片22；被形成為穿過所述多個葉片22中的每一個的吹嘴23；供給管24，供給管24被形成為穿過葉輪主體21和葉片22的內部中心，并且將脫磷劑和氣體供給至吹嘴23；以及連接至葉輪主體21的上端的法蘭25。法蘭25還連接至提供轉動動力的驅動部(未示出)。

根據該葉輪20的操作的攪拌流將簡單地描述如下。如圖9所示，通過葉片22的轉動而產生的攪拌流(實線箭頭)沿朝著桶10的內壁的方向產生，然后與內壁碰撞，然后沿著桶10的內壁被分離為朝上方向和朝下方向流動。然而，從吹嘴23排出的脫磷劑和氣體的流(該流沿著葉片22和葉輪主體21的外周上升)與通過葉片22的轉動與桶10的內壁碰撞、然后上升、然后下降的流碰撞。另外，脫磷劑和氣體的流(該流沿著葉片22和葉輪主體21的外周上升然后沿著桶10的內壁下降)與通過葉片22的轉動產生并且沿著桶10的內壁上升的攪拌流碰撞。攪拌力被這些流的碰撞抵消。因此，熔融金屬與脫磷劑之間的反應速率降低并且引起脫磷速率的降低。

因而，存在如下局限：操作者不容易將磷(P)去除直至期望的磷濃度，以及將磷(P)去除直至目標值耗費時間長。

另外，存在如下局限：由于室溫下的固相脫磷劑被投入熔融金屬，所以熔融金屬的溫度降低，由此降低了脫磷效果并且在后續過程中需要升高熔融金屬的溫度的升溫過程。

發明內容

技術問題

為了解決前述問題，本發明提供了能夠通過提高熔融金屬的攪拌效率來改善引入熔融金屬中的脫磷劑的分散性能的熔融金屬精煉方法及設備。

本發明還提供了能夠有效地控制熔融金屬中的磷(P)濃度的熔融金屬精煉方法及設備。

本發明還提供了能夠通過抑制熔融金屬的溫度降低而提高脫磷效率的熔融金屬精煉方法及設備。

技術方案

根據一個示例性實施方案，用于對熔融金屬進行精煉的熔融金屬精煉設備包括：在裝載有熔融金屬的桶上方的沿豎直方向延伸的葉輪；以及布置在桶上方的液態脫磷劑供給部，以向熔融金屬的頂部供給熔融態的液態脫磷劑，其中葉輪包括：葉輪主體；設置在葉輪主體的上外周表面上的葉片；供給管，供給管沿著葉輪主體的縱長方向布置在葉輪主體內，并且經由供給管供給粉末態的固態脫磷劑和輸送氣體；以及部分地穿過葉輪主體的下部并且與供給管連通的吹嘴。

葉片可以被定位在熔融金屬的總深度的大約中點之上；吹嘴可以被定位在熔融金屬的總深度的大約中點之下。

葉片可以被布置在距熔融金屬的熔融金屬表面相對于熔融金屬的總深度為約10％至約30％的區域內。

液態脫磷劑供給部可以連接至排出管，所述排出管設置有加熱器以加熱液態脫磷劑。

葉片可以具有形成為大于下部寬度的上部寬度。

葉片的上部寬度可以被形成為比葉片的下部寬度大上部寬度的總長度的約5％至約20％。

葉片可以被形成為具有為桶的內徑的約35％至約45％的寬度。

葉片可以被設置成多個并且繞葉輪主體彼此隔開，并且在面對相鄰葉片的至少一個側表面上可以形成傾斜表面。

葉片的一個側表面可以被形成為相對于葉片的上表面成約10°至約30°的角度。

根據一個示例性實施方案，精煉熔融金屬的方法包括：制備熔融金屬；將葉輪浸入熔融金屬中；將液態脫磷劑供給至熔融金屬的上部；以及通過轉動葉輪攪拌熔融金屬，其中在攪拌熔融金屬期間經由葉輪的下部供給粉末態的固態脫磷劑。

在浸入葉輪之前可以去除先前過程所生成的渣。

在浸入葉輪時，葉輪的葉片可以被布置在熔融金屬的總深度的大約中點之上；葉輪的吹嘴可以被布置在熔融金屬的總深度的大約中點之下。

葉輪的葉片可以被布置在距熔融金屬的熔融金屬表面為約10％至約30％的區域內。