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TW200927945A - Rotary lance - Google Patents

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Publication number
TW200927945A
TW200927945A TW097133983A TW97133983A TW200927945A TW 200927945 A TW200927945 A TW 200927945A TW 097133983 A TW097133983 A TW 097133983A TW 97133983 A TW97133983 A TW 97133983A TW 200927945 A TW200927945 A TW 200927945A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
nozzle
additive
molten metal
conduit
outlet
Prior art date
Application number
TW097133983A
Other languages
English (en)
Inventor
Dominick M Colavito
John Damiano
Yves C Vermeulen
Original Assignee
Specialty Minerals Michigan
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Specialty Minerals Michigan filed Critical Specialty Minerals Michigan
Publication of TW200927945A publication Critical patent/TW200927945A/zh

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/0056Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00 using cored wires
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/18Door frames; Doors, lids or removable covers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42Constructional features of converters
    • C21C5/46Details or accessories
    • C21C5/4606Lances or injectors
    • C21C5/4613Refractory coated lances; Immersion lances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
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    • C21C5/462Means for handling, e.g. adjusting, changing, coupling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Furnace Charging Or Discharging (AREA)

Description

200927945 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於用於金屬產生之方法及設備。 【先前技術】 在鋼產生中,鋼熔融體通常在熔爐中產生且隨後引流入 * 熔桶中’其中用一或多種成分將其處理以用於精煉或合金 , 化目的。電弧爐或鹼性氧氣爐中產生之鋼通常具有低碳含 量及高氧含量。通常將氧含量降低至低於約3 ρριη之含量 〇 用於連續澆鑄。為降低氧含量,通常添加鋁或矽金屬。然 而’銘金屬之添加產生氧化|呂(alumina,aluminum oxide) 之形成’其為極耐火之包涵體。在金屬熔融物中,所有包 涵體通常不上浮至熔融金屬之表面及浮入熔渣中。為移除 或改質該等包涵體,將約或詞化合物,諸如Cac2、CaAl及 CaSi ’或鈣團塊或小球添加至熔融物中以形成液體鋁酸詞 包涵體’諸如馬雅萊特(mayelite,即12(^〇·7Α1203)。弼亦 藉由形成硫化詞來降低鋼之硫含量。 將該等材料添加至熔爐或熔桶中之熔融物中,或藉由將 鋼熔融物傾倒於置放於熔桶中之該等材料上來添加。添加 至熔融物中之鈣量為相對小的,因為鈣在液態鋼中具有有 限溶解度,具有在0.032%範圍内之溶解度。然而,對所有 該等方法而言,產生之鈣為低的且遭受可觀變化,且因此 難以控制鈣處理之效應。此外,由於鈣相對於鋼之低密 度,及鈣與熔融金屬之揮發性及反應性,將鈣添加至熔融 金屬中為複雜技術。 134051.doc 200927945 另-方法利用封人鋼_之㈣或㈣複合物線經由定位於 鋼浴之表面上以便垂直於熔融浴之表面之導管連續進给至 嫁桶或鋼炼融物中。當該線在大體上垂直方向上引入鋼炫 融物中穿過液體熔融渣/鋼之表面時,外部鋼勒延遲低熔 點溫度、低密度及高反應性核材料之釋放,進而增加約· 溶融鋼混合。因此,增強妈處理之有效性。 ' 然而,在該等方法中,辦之高揮發性阻礙辦添加劑之有 效利用。若在線中之妈解凝固(Solidify)之前,線未穿透 〇 i熔融金屬中之足夠深度,則產生鈣之低滞留時間及不良 利用,連同熔融物之不均句處理。在表面添加劑進給之狀 況下,添加劑需要穿透熔桶熔渣。重要的是所有或大多數 鈣仍未反應直至鈣至少下降至臨界深度,在該臨界深度 處,鐵水靜壓力等於鈣之蒸氣壓。若鈣在比其蒗 之鐵水靜壓力下解凝固,則大的辦蒸氣泡快速二= 物之表面。結果為熔融金屬之效率低、不均勻處理及在熔 ❹融物之表面處之大量滿流產生。 另一當前方法經由浸沒於液態鋼表面下方之耐火喷管來 進給鈣或鈣複合物線。所浸沒之耐火噴管用以藉由在低於 鈣揮發之臨界深度之點將固體鈣引入液態鋼中來降低鈣· • 鋼反應之強度。該方法提供優於線之表面進給之回收率。 需要改良之金屬處理方法及設備。 【發明内容】 在一些實施例中,一種方法使用喷管將添加劑進給至容 器中之熔融金屬中。噴管具有出口。噴管之出口定位於熔 134051.doc 200927945 融金屬之表面下方。f管振蘯,則更該噴管之出口以往復 運動在該熔融金屬之表面下方移動。添加劑經由喷管之出 口來分配’而噴管沿藉由出口橫過之路徑在熔融金屬中振 盈。 ❹ ❹ 在二實施例中,經由喷管將添加劑進給至容器中之炼 融金屬中之方法包括提供具有導管之喷管,該導管延伸穿 過該喷S。導管具有上部及下部。該等部分彼此連通。下 部具有出口。導管之上部之縱軸相對於導管之下部之縱抽 成角。噴管插入容器内部。導管之出口定位於容器中之熔 融金屬之上表面下方。嘴管關於上部之縱軸振盪’以便導 管之下部之出口以往復運動在容器中移動。材料經由導管 進給至溶融金屬中而嘴管振盈,以便材料沿藉由導管之下 部之出口橫過的路徑分配於熔融金屬中。 在一些實施例中’提供喷管用於將添加劑線進給至含有 熔融金屬之容器中。喷管具有出口端,具有耐火外 殼。在外殼内提供環形導管,添加劑線經由該導管進給至 熔融金屬中。提供用於振逢喷管同時進給添加劑線:構 件’以便喷管之出口在溶融全眉矣 添加劑線。 在^金屬之表面下方移動同時進給 實施例中,用於將添加劑線進給至含有炼融金屬 中之喷管具有耐火外殼。添加劑線經由其進給至熔 Γ屬中之導管位於外殼内部。導管具有上部及下部。咳 等部分彼此連通。上部之縱轴相對於下部之縱提 供用於振対管之馬達,以便下部之“㈣融金屬角之2 13405l.doc 200927945 面下方沿弧形移動同時進給添加劑線。 【實施方式】
不範性實施例之描述必須與伴隨之圖示-起閱讀,該等 圖示被視為整份說明書之部分。在本說明書中,諸如"二 •”上"、"水平"、"垂直"、"上方"、"下方·、"向上"、•向下,、 頂部"及"底部,,以及其衍生(例如"水平地"、"向下地"、"向 上地"等等)之相關術語應解釋為指如隨後所述或如所对办 圖示中所示之Μ。該等相關術語係出於方便描述之目: 且不需要求在特定定向中建構或操作設備。除非另外明確 描述,否則關於附著1合及丨類似之術語,諸如 及”互連"係指其中結構直接或間接經由插人結構彼此固定 或連接之關係,以及可移動或剛性附著或關係。 僅舉例而言,根據本發明之一些實施例之方法及系統係 參考附加圖示描述於下文。雖然本文中揭示之—實例包括 鋼作為所處理之材料,且容器之—實例為溶桶,但是方法 及系統適用於使用其他類型之容器,例如_或其類似物 來精煉其他金屬n下文所述之添加劑僅為示範性 的。若熔融金屬15為不同於鋼之材料,則一般技藝人士可 容易地選擇適當添加劑以使用。 圖1及2展示用於將添加劑線2進給至含在對大氣開放之 熔桶16中之諸如熔融鐵質材料的熔融金屬15之浴中之設 備。熔桶16具有用於自熔桶16之底部卸载材料之出口 14。 線2藉由將添加劑壓縮或擠壓成線形式來製得。添加劑線2 具有比熔融金屬15更低之密度。添加劑之實例可包括鈣; 134051.doc 200927945 :。金(例如Hg合金)’及/或添加至熔融 煉或合金化目的之苴仙#八“, 用於精 之,、他成刀(例如,鋁、鎂、稀土 其類似物卜可將含鈣金屬魄 70素或 屬線包層(例如’用鋼包層)¾去 包層(unclad)。若將線2包層, )戈去 金屬核心)可自身為“了 ㉟線2之核心(例如含鈣 一、 4線或可以任何其他形式存在。舉例而 吕,添加劑可呈粉太、顆物 ^ 末顆粒、塊金或其他離散形狀形式。 =實施例中,、經由喷管8進給至熔融金屬Μ之材料
為私末。較佳地’㈣物之表層18為含有(例如)在線進給 開始之前添加至熔融金屬15中之石灰矽石 或酸性合成熔渣。如本文中所使 之鹼性 如不文中所使用,術語"浴之表面下方 之深度"、"溶融物9之表面下方之深度,,等等係指低於溶渔/ 熔融金屬介面之深度。 在一些實施例中,如圖1之實例中所示,將添加劑形成 線,且經由短管段〗及機械線進給器3將添加麟2進給至 與導管5連通之密封總成4中。導管5定位且固定於喷管8内 部。將例如氬或其類似物之惰性遮護氣體引入密封總成4 中。遮護氣體防止㈣金屬15之浴内之熔融金屬經由導管 出口 12回流至導管5中。進給至導管5中之線2及遮護氣體 經由導管5底部之開口 12卸載至熔融金屬15中。導管$可為 在其下部成角之連續管(圖中未展示),或可包含兩個或兩 個以上部分,其下部如圖!中所示通常相對於導管5之上部 成角。在一些實施例甲,導管5可為具有出口 12之任何筆 直或f曲導管,該出口12在相對於喷管8之縱軸成角之方 向上引導線2。(在圖1中,縱軸與噴管8之上部中之線2的 134051.doc 200927945 位置重合’且未經單獨編號)。在一些實施例中,導管5之 出口 12偏離喷管8之中心縱轴。升高調整及夾鉗機構(不圖 示)用以將喷管8提昇及降低至熔桶16中。 在一些實施例中,以自垂直之角度0將噴管8定向。在其 他實施例中’喷管8可為大體上垂直的(亦即,θ可等於0)。 在一些實施例中,噴管8以約與熔桶16之側壁丨丨與垂直方 向之間的角度相同之角度Θ來定向’以便噴管8平行於側壁 11 〇 在一些實施例中’喷管8包含通常圓柱狀外殼,導管5可 通常共轴定位且就地保持於該外殼内部。在圖1之實例 中’喷管8之進口及出口通常與噴管8之縱軸平行。噴管8 由耐火材料製得,或使用一或多種材料來製造,外部材料 包含耐受熔融金屬15之物理及化學環境之耐火材料。將可 為變速馬達7或步進馬達之馬達連接於喷管8以將喷管8園 繞其縱轴旋轉。在噴管8旋轉下,導管5之出口 12沿弧形振 盪,或沿平面内之大體上圓形路徑移動,且大體上均勻地 將添加劑線2分配至熔桶16之下部中之熔融金屬15中,且 名藉由突出超過出口 12之添加劑線之部分13橫過的弧形或 圓形路徑,最初在藉由出口方向及角度φ控制之初始方向 19上分配。線2之部分13相對於熔融金屬15之較低密度在 線2之部分13上產生浮力效應。其引起線2之部分13經由大 體上水平之第二方向20自初始方向19向上彎曲,之後發生 線2之完全熔融及崩解。若喷管8與垂直方向之間的角度㊀ 為J的,則藉由出口 12跟蹤之路徑位於大體上水平面内, 134051.doc 200927945 以便添加劑分配在大體上恆定深度,而喷管8旋轉或振 盈。 在本發明之其他實施例中,經由導管5進給之添加劑可 呈粉末或小球形式。在本發明之其他實施例中,喷管8包 含具有環形空間之耐火外殼,添加劑經由該環形空間進給 至熔桶16中之熔融金屬15中。 ' 若添加劑線2在其外表面具有經曝露之反應物質(例如, 70素鈣金屬),諸如,若線2為去包層鈣金屬線,則可保護 線軸1上之線2避免大氣侵蝕,例如,藉由在用鈣_惰性氣 體加壓之外殼中維持線軸丨來保護。 在一些實施例中,如圖丨及2中所示,喷管8以其縱軸相 對於垂直方向呈角度θ來定向且經定位鄰近於熔桶16之側 面。儘管圖1展示以與熔桶16之底部與侧壁丨丨之間的角度 相同之角度來定向的噴管8,但是其為任選定向,且噴管8 可替代地定位於不與熔桶16之最接近側壁u平行之方向 φ 上。詳5之,喷管8之縱軸可大體上垂直定位以在大體上 統一深度分配添加劑。 喷管8跨越弧形振盪,例如穿過大於〇度且小於或等於約 210度之弧形。在〇度之弧形之狀況下,噴管8固定,出口 12對準溶桶16中之—些預定點。在—些實施例中喷管8 之縱軸大體上垂直於熔桶16之底部。在其他實施例中,喷 管8定位於、溶桶16之十心處或附近且當經由噴管8分配添加 劑時,關於其縱轴旋轉達36〇度。在其他實施财(未圖 示),噴管8關於其上端鉸合或柩轉,且噴管8關於該鉸鏈 134051.doc 12 200927945 或框轴來振盪以便當經由喷管8分配添加劑時,沿溶融金 屬15中之圓弧移動喷管8之下端。在另一實施例中,喷管8 可沿垂直軸移動以使噴管8之下端定位在鋼熔融物之表面 下方之任何深度。較佳地,若噴管8垂直移動同時分配添 加劑,則噴管8總保持在臨界深度D下方(在熔融溫度下, • 在該深度,鐵水靜壓力等於添加劑之蒸氣壓)同時分配。 • 在另一實施例中,噴管8之出口 12可藉由當經由喷管8分 散添加劑時,轉移喷管8跨越熔融金屬15之下部來移動, 〇 藉由沿熔融金屬15上方之軌跡移動喷管8來移動^軌跡可 跟蹤跨越熔桶之直徑之筆直路徑,或可跟蹤熔桶周長附近 之圓形路徑。在其他實施例中,喷管8之轉移可與喷管8圍 繞其軸之旋轉組合以增強添加劑分散之均一性。 在典型煉鋼操作中,熔桶16中之含鐵熔融金屬15之溫度 約280(TF至約则❹。在該等溫度下,約之蒸氣壓在約^ 3 與約2.2大氣壓之間(如圖3中所示)。線2中之添加劑(例如 ❹ :素鈣金屬)之大部分或所有解凝固應藉由熔融而非藉由 汽化來發生。因此,該去凝固較佳在熔融物中之臨界深度 下=發生,在使用鐵金屬及鈣添加劑之實例中,該臨界深 度定義為,在熔融溫度下,鐵水靜壓力等於鈣之蒸氣壓所 處之熔融物的表面下方之深度。臨界深度可易作為溫度之 函數,藉由使用圖3中提供之圖或相同類型之用於不同添 加劑之相應圖來確定。囷3中之最右邊曲線為約蒸氣壓相 對溫度之圖,而最左邊曲線為鐵水靜壓力相對炼融物之表 面下方之深度的圖。在2贿,(例如)鈣之蒸氣壓為I” 134051.doc 13 200927945 個大氣壓。在2.8呎之深度下,經驗認為鐵水靜壓力為i57 個大氣壓’其因此為286〇卞下之臨界深度。 示範性鋼熔融處理操作如下進行。含有熔融鋼之熔桶16 達到熔桶站。通常對煉鋼而言,已將諸如鋁或矽之脫氧劑 添加至熔桶16中且已分析鋼之組成。基於分析,計算處理 鋼熔融物所需之添加劑(例如鈣)之量。惰性氣體流(例如 風)開始穿過導管5。將喷管8插入溶桶16中以便喷管8之出 口 12在鋼熔融物之表面下方。 > 添加劑線2經由導管5進給至含鐵熔融金屬15中,喷管8 使用連接於噴管8之變速馬達7沿大於〇且小於或等於約21〇 度之弧形振盪。在一較佳實施例中,喷管振盪穿過約i 〇6 度之弧形。在喷管8振盪下,添加劑線2及惰性遮護氣體連 續進給至炼融金屬15中歷時約0.5分鐘至約5分鐘,其視鋼 炼融物之品質而定。 惰性遮護氣體自導管5之出口 12退出且以許多氣泡9向上 _ 行進穿過熔融金屬15達到熔融物之表面18。惰性遮護氣體 之壓力及流速足以防止熔融鐵質材料經由出口 12回流至導 管5中’且因此防止環形空間由於熔融金屬15之凝固而堵 塞。此外’如藉由熔融金屬15中之箭頭示意所示,惰性氣 體壓力及流速應較佳足以誘導湍流且進而誘導熔桶16中之 溶融金屬15之混合及攪動效應。調整惰性氣體流速以便當 惰性遮護氣體氣泡9上升至炼融物表面且逸出至大氣壓中 時’不在熔融物18之表面上產生過量湍流。 惰性遮護氣體穿過喷管8之流速之較佳範圍為約uxio·5 134051.doc 200927945 至約4xl0-5標準ft.3/(熔融物之min. lb,)。因為穿過導管5之 惰性氣體不驅使線2進入熔融物中,所以其穿過噴管8之流 速可獨立於線2之進給速率來調整。導管5中之惰性氣體壓 力大於添加劑線出口 12處之鐵水靜壓力(the ferr〇static pressure)。當所計算量之添加劑線2已添加至鋼溶融金屬 15中時’終止添加劑線2至熔桶16中之進給,關閉喷管8之 振盪’自熔桶16收回喷管8,且喷管8—旦處於熔液層上 方,就關閉穿過導管5之惰性遮護氣體流。
因為鈣與液態鋼之間的反應極猛烈且為自發的,所以在 習知鈣添加方法中,鈣-溶融鋼反應在鋼溶融物中之局部 化、有限反應體積内發生。其產生鈣與熔融鋼之不均句混 合’且因此產生非均質之鋼熔融物。本文中揭示之方法及 系統藉由增加反應體積及因此鈣於熔融金屬15中之分布來 增加鋼熔融物之均質性。鈣與熔融物之該均句分布及反應 藉由下文方法及系統之實例來達到: 自出口 12,在熔融金屬15中之初始方向19上,在藉由對 線添加劑而言約3度至約3〇度或對粉末添加劑而言約3度至 約90度之導管出口之出口角度φ來達到的方向上卸栽添加 劑線2。當在初始方向19上經由出口 12卸載鈣線2時,(例 如)藉由將喷管8關於其縱軸旋轉來使喷管8之出口 a移動 穿過熔融金屬15。突出於熔融金屬15中之添加劑線2之= 分13跨越熔桶16的下部之移動,最初遵循當炼融方 時朝第二方向20位移之出口之初始方向19,跨越炫融金: 15之更大體積來分配添加劑’進而增加反應體積^,如 圖 I34051.doc 200927945 4中示意所示。 在添加劑及惰性氣體進給方法自間,考慮線2之組成、 橫截面尺寸及進給速率來調整喷管8於炼融金屬15中之配 置: (a) 在藉由角度cp確定之初始方向19上,線2之線部分13 ' 自導管出口 12卸載至熔融金屬15中,且在熔融金屬15中完 • 全熔融之前朝第二方向20位移,且 (b) 線2之突出部分13當喷管8移動時沿跨越熔桶16之下 ® 部之弧形移動。 其僅為非限制性實例,且可實踐其他變化,提供給定添 加劑於給定熔融金屬材料中之所要分散度。 如本文中所使用,術語"喷管之配置"或"喷管配置"涵蓋 噴管8於熔融金屬15中之任何或所有深度,及/或其在三維 座標系統中於浴中之位置,及/或喷管8相對於垂直之定 向,亦即,其傾斜(若存在)遠離垂直之度數及方向。喷管 ◎ 配置之變數、線組成、線橫截面尺寸、線進給速率及喷管 8旋轉達到之角度為相互關聯的,以便上述變數之一之改 變可藉由調整剩餘變數之一或多者來調節以獲得相同或相 似結果β 因此’(例如)較佳的為,配置喷管8以便線出口丨2位於 臨界深度D下方,而經由喷管8進給線2 ,如圖1中所示。然 而亦可能的為,喷管8之線出口 12在臨界深度D上方之點 來操作°在該狀況下,可增加線進給速率或線直徑以延遲 解凝固作用’以便達到相同或相似結果。在一些實施例 134051.doc -16- 200927945 中,將噴管8非中心地配置於熔桶16中,如圖中所 示。喷管8於溶桶16中之該偏心配置用以藉由濃縮熔桶16 之一側面上之湧降(down-welling)來增加再循環熔融金屬 15中之標靶湧降區域之體積。 般技術者應瞭解’往復運動允許喷管8經定位比若喷 管8在一方向上連續旋轉達到完全36〇度旋轉所可能更接近 容器16之側壁11。在本發明之一些實施例中,喷管8之縱 軸與熔桶16之最接近側壁(例如圖丨及2中之側壁u)之内表 面之間的距離D 2 (圖2 )為浴之最長線性尺寸乙之約1 / 6至約 1/3,如在水平面中所觀察到。浴之該最長線性尺寸l將在 具有橢圓形或卵圓形截面之熔桶的狀況下為其主轴,在具 有圓形截面之容器狀況下為其直徑,在具有矩形截面之熔 桶狀況下為其長度等等。藉由將喷管8定位在該位置,添 加劑2可傳遞至熔桶16内部之位置,在該位置中,熔融金 屬15之流速相對於熔桶之剩餘物為高的,因此提供添加劑 2之較好分散液,如圖丨中最佳所見。除藉由振盪喷管8之 改良外,其允許經由噴管8之定位改良分散液。 在熔融金屬15中之完全解凝固之前,特定線2自導管出 口 12行進之距離(亦即區段13之長度)視線進給速率及喷管8 之振盪或旋轉速度而定。減少線2之厚度或自包層線改變 至去包層線將趨向於增加線2之進給速率,其提供相同或 大體上相同之行進距離。又,較高溶融溫度可伴隨線2之 較高進給速率以達到相同或大體上相同之行進距離。 在一實例中,線2為具有約8 mm.至約12 mm•之直徑之去 134051.doc 17 200927945 包層鈣金屬線;喷管8筆直及垂直地定向於金屬熔浴15 中;喷管8之線出口 12位於噴管8之下尖端且定位於臨界深 度D下方;喷管8之縱軸與最接近熔桶側壁丨丨之内表面之間 的距離為熔融金屬15之最長線性尺寸l之約1/6至約1/3(在 水平面内);含鐵熔融金屬15之溫度為約2800°F.至約 3 000°F.;且線2之進給速率之範圍約1〇〇 ft/min至約1〇〇〇 ft./min。
圖5至圖8展示用於振盪噴管8同時進給添加劑線2之構件 之一示範性實施例,以便噴管8之出口 U在熔融金屬15之 熔融物18之表面下方移動同時進給添加劑線2。 圖5為垂直線注射喷管單元50之等角視圖。喷管單元5〇 包括諸如基底60及前結構元件及後結構元件51及53之結構 元件。起重機驅動組件58可安裝於基底6〇或另一適合結構 元件。起重機驅動組件58用以升高及降低喷管8。起重機 驅動組件58進給及收回與起重機車吊桿總成59麵合之規。 在其中起重機驅動組件58低於起重機車吊桿總成”下方之 實施例中,纜藉由滑輪55重定向。 圖6至圖8為展示圖5之槐桿總成54之圖。槐桿總成㈣ 括用於枢軸保留喷管8之喷管套管66,及用於控制嘴管 於其縱軸旋轉之角度之托架61及小齒輪62。小齒 托架卿動,且隨喷管8-起旋轉。托架_由馬達_ 動,該馬達可(例如)為連續馬達或步進馬達。馬達 控制器(未圖控制,該控制器可(例如)嵌入 控制器或與系統操作員控制台連通(有線或無線;之微控: 134051.doc 200927945 器中。可控制喷管8之振盪以提供恆定角速度,或替代 地,當喷管8掃過其振盪路徑時改變角速度以更均勻地分 配添加劑遍及熔桶16。若噴管8之旋轉能力僅僅用於= 位,則該能力可用於將尖端定位在用於注射之最佳區域。 儘管本發明已根據示範性實施例來描述,但是本發明不 受其限制。相反,附加申請專利範圍應廣泛解釋以包括本 發明之其他變體及實施例,其可藉由熟習此項技術者在不 脫離本發明之等價者之範_及範圍時來進行。 【圖式簡單說明】 圖1為用於根據本發明之一實施例之示範性方法中的設 備之示意圖。 圖2為沿圖i中之截線2_2截取之截面圖,其展示耐火噴 管在熔桶中之偏心配置。 圖3為可用於確定熔桶中之熔融鋼之臨界深度的圖,該 臨界深度亦即熔融鋼之表面以下之深度,在該深度,鐵水 靜壓力·#於例如約之添加劑之蒸氣壓,其為溫度之函數。 圖4描述跨過截面線4_4截取之圖1容器之示意圖。 圖5為支撐圖1喷管之起重機結構之等角視圖。 圖ό至圖8為圖5中所示桅桿總成之平面圖、截面圖及側 視圖。 【主要元件符號說明】 1 短管段 2 添加劑線 3 機械線進給器 13405Ldoc -19- 200927945
4 密封總成 5 導管 7 變速馬達 δ 喷管 9 氣泡 11 側壁 12 導管出口 13 部分 14 出口 15 熔融金屬 16 熔桶 18 表層 19 初始方向 20 第二方向 24 反應體積 50 垂直線注射喷管單元 51 前結構元件 53 後結構元件 54 桅桿總成 58 起重機驅動組件 59 起重機車吊桿總成 60 基底 61 托架 62 小齒輪 134051.doc -20- 200927945 64 馬達 66 喷管套管
134051.doc -21

Claims (1)

  1. 200927945 十、申請專利範圍: 】· 一種使用喷管將添加劑進給至容器中之熔融金屬中的方 法,該噴管具有一出口,該方法包含: 將該噴管之該出口定位於該熔融金屬之表面下方, 振盪該喷管以便該噴管之該出口在該熔融金屬之該表 面下方以往復運動來移動,及 • s經由s亥噴管之該出口沿在該噴管振盪時該出口在該熔 融金屬中行經之路徑來分配該添加劑。 ❹ 如°月求項1之方法’其中該振盪步驟包含振盪該喷管以 跨越約0度至約210度之弧形。 3·如印求項1之方法,其中該振盪步驟包含在分配該添加 劑的同時改變振盪該噴管之速度。 汝π求項1之方法,其中該添加劑包含固體。 如明求項4之方法,其中該添加劑為由鈣、碳、鐵、 鎮、銘或其組合組成之群之添加劑。 6.如請求項4之方法,其中將該添加劑壓縮或擠壓成一條 V 線。
    如明求項1之方法,其進一步包含調整該喷管之該出口 相對於該容器之底部的高度。 如請求们之方法,其中該容器為炫爐、電孤墟或嫁 桶。 9. ^種經由喷管將添加劑進給至容器中之炼融金屬中的方 法’其包含以下步驟: 提供具有延伸穿過其之導管的噴管,該導管具有/上 134051.doc 200927945 部及一下部,該等部分彼此連通,該下部具有一出口, 且其中該導管之該上部之縱軸相對於該導管之該下部之 縱軸形成角度, 將該噴管插入於該容器内部, 將該導管之該出口定位於該容器中之該熔融金屬之表 面下方, . 將該喷管關於該上部之該縱軸振盪,以便該導管之該 下部之該出口以往復運動在該容器中移動,及 ® 在該喷管振盪的同時將材料經由該導管進給至該熔融 金屬中,以便該材料沿該導管之該下部之出口在該熔融 金屬中行經的路徑來分配。 10.如吻求項9之方法,其中該添加劑為一經擠壓金屬或金 屬合金線》 11’如印求項9之方法,其進一步包含調整該導管之該下部 之該出口相對於該容器之底部的高度。 ❹ 12.如凊求項9之方法,其中該添加劑選自由鈣、碳、鐵、 鎮、銘或其組合組成之群。 13.如請求項9之方法,其中該容器為熔爐、電弧爐或溶 桶。 如明求項9之方法,其進一步包含在進給該材料的同時 調整該噴管之振盪速度。 15.如:求項9之方法中該導管之該上部之軸相對於該 下^之轴形成約3至約90度之角度。 1 6·如請灰馆 項9之方法,其進一步包含使用線進給機構控制 134051.doc 200927945 將該線添加至該熔融金屬中之速率。 17. 如凊求項9之方法,兑中藉由續道拉 /、甲錯甶該導管之該出口行經之角 度為約0至約21〇度。 18. :種用於將添加劑線進給至含有熔融金屬之容器中之噴 管,該喷管具有一出口端,該喷管包含: 耐火外殼, 在該外殼内之環形導管,該添加劑線經由該導管進私 至該熔融金屬中,及 σ
    用於在進給該添加劑線的同時振盈該噴管之構件,以 便在進給該添加劑線的同時該噴管之該出口得以在該熔 融金屬之表面下方移動。 ,其中該容器為熔爐、電弧爐或熔 19.如請求項18之喷管 桶。 20. 如請求項18之噴管,其中該移動構件包括用於將該喷管 關於該喷管之縱軸振盪之馬達。 21. -種用於將添加劑線進給至含有熔融金屬之容器 管,其包含: Ύ 耐火外殼, 位於該外殼内之導管,該添加劑線經由該導管進給至 該熔融金屬中,該導管具有一上部及一下部該等:分 彼此連通’其中該上部之縱軸相對於該下部之縱^ 角度,及 风 π用於振盪該喷管以便在進給該添加劑線的同時該下 得以沿弧形在該熔融金屬之表面下方移動的馬達。Χ ° 134051.doc 200927945 22.如請求項21之喷管,其中該導管之該上部之軸相對於該 導管之該下部之軸形成約3至約90度之角度。
    134051.doc 4-
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