另一結構。在圖13中 所示的實施方式中,驅動單元190和在圖11和圖12中所示的實施方式中一樣連接至殼體110 的下側。然而,使用虹吸結構200替代鋼水出口 160。虹吸結構200呈管形,該管形包括:吸入 部220,吸入部220用于吸入保溫爐100中所容納的熔融鐵合金;排出部230,排出部230用于 將熔融鐵合金排到鋼包30中所容納的鋼水;以及傳輸部240,熔融鐵合金通過傳輸部240而 傳輸。初始壓加 210連接至虹吸結構200以產生初始壓力差。
[0121] 鋼包30中所容納的鋼水的表面低于保溫爐100中所容納的熔融鐵合金的表面,使 得可以產生足夠的壓力差以允許虹吸式的自由下落。此時,如果利用連接至初始壓加210 的后端的減壓裝置(未示出)產生初始壓力差,則保溫爐100中所容納的熔融鐵合金就會被 通過吸入部220而引到傳輸部240,并且因而,如果被引入到傳輸部240的熔融鐵合金開始經 歷自由下落,則利用閥211關閉初始壓加210。則,保溫爐100中所容納的熔融鐵合金通過 自然壓力差而被迫使流到鋼包30中所容納的鋼水。
[0122] 當熔融鐵合金從保溫爐100傳輸到鋼包30時,保溫爐100中所容納的鋼水的表面與 鋼包30中所容納的鋼水的表面之間的高度差減小,并且因而,由熔融鐵合金的自由下落而 產生的并作用在吸入部220上的負壓減小。即,虹吸作用降低。在這種情況下,可以利用驅動 單元190提升保溫爐100以增大熔融鐵合金的表面與鋼水的表面之間的高度差并保持虹吸 效應。
[0123] 如果使用虹吸結構200,則當熔融鐵合金與鋼水被澆注(混合)在一起時,可能沒有 必要使保溫爐100傾斜,并且熔融鐵合金可能不會吸附來自空氣的氮,因為熔融鐵合金沒有 暴露于空氣。
[0124] 【本發明的實施方式】【本發明的模式】
[0125] 在下文中,將通過示例更具體地描述本公開的實施方式。
[0126] 表1示出了示例1至示例4以及比較例1和比較例2的結果。
[0127] 【表1】
[0128]
[0129]示例 1
[0130] 1.5噸FeMn熔解在保溫爐100中,并且在用上蓋140封閉保溫爐100之后,保溫爐100 的內部利用氬氣(Ar)氣氛來控制。在保持保溫爐100的內部處于1500°C的同時,以規律時間 間隔執行溫度測量、取樣和熔融FeMn表面觀測。此時,熔融FeMn的主要成分為1.5wt %的碳 (〇、71.2¥七%的錳(]^)和0.6¥七%的硅(51)。
[0131] 如圖14中所示,由于保溫爐100的內部利用氬氣(Ar)氣氛來控制,因此熔融FeMn的 氮(N)含量基本保持在恒定水平。即,由于保溫爐100的內部以氬氣(Ar)填充,因此熔融FeMn 沒有暴露于空氣,并且因而,防止了氮(N)吸附。
[0132] 圖15是熔融FeMn的表面的圖像。參照圖15,熔融FeMn保持處于暴露狀態。由于當 FeMn被最初熔解并且熔融FeMn的表面被最初觀察時上蓋140沒有關閉并且保溫爐100的內 部沒有保持在氬氣(Ar)氣氛中,因此沿著由耐火材料120制成的壁圍繞保溫爐100的中心形 成Μη氧化物。然而,在上蓋140關閉并且保溫爐100的內部填充有氬氣(Ar)之后,不再形成Μη 氧化物。如圖15中所示,在保溫爐100的內部保持在氬氣(Ar)氣氛中之前,最初形成的Μη氧 化物通過由所誘發的磁場引起的攪拌而朝向耐火材料移動,并且熔融FeMn的表面暴露于保 溫爐100的中央區域中,如上所述。
[0133] 由于保溫爐100的內部保持在氬氣(Ar)氣氛中,因此阻止了空氣和氮氣的滲透,并 且因而,防止了 Μη氧化物的形成。然而,如圖14中所示,熔融FeMn的高氮(N)含量也沒有降 低。即,恪融FeMn沒有僅通過將保溫爐100的內部保持在氬氣(Ar)氣氛中而脫氮。
[0134] 比較例1
[0135] 1.7噸的FeMn熔解在與示例1中所使用的保溫爐相同的保溫爐100中,并且在不用 氬氣(Ar)填充保溫爐100的內部并且不用上蓋140封閉保溫爐100的情況下,在保持保溫爐 100處于1500°C的同時,對熔融FeMn的表面和氮(N)含量進行觀察和測量。FeMn包括 1.48wt% 的碳(C)、70.9wt% 的猛(Μη)和0.6wt% 的娃(Si)。
[0136] 圖16示出了當熔融FeMn保持在1500°C的溫度處時比較例1的熔融FeMn的隨時間的 氮(N)含量。最初,恪融FeMn的表面保持并暴露于空氣,并且因而,氮(N)被引入到熔融FeMn 中。然而,在熔融FeMn保持處于1500°C達50分鐘之后,氮(N)不再被引入到熔融FeMn中。如圖 16中所示,其原因在于通過錳(Μη)與氧之間在暴露于空氣的熔融FeMn的表面處的反應而形 成Μη氧化物,并且因而,空氣就好像其被氬氣(Ar)阻擋一樣被Μη氧化物阻擋。盡管Μη氧化物 具有與通過氬氣(Ar)阻擋空氣的效果相同的阻擋空氣的效果,但錳(Μη)通過氧化而被浪 費,并且如果額外地供給熔融FeMn,則會再次發生氮化。
[0137] 圖17示出了形成在熔融FeMn上的爐渣。由于保溫爐100的內部沒有填充氬氣(Ar) 并且上蓋140打開,因此熔融FeMn暴露于空氣,并且熔融FeMn的錳(Μη)與氧反應并形成Μη氧 化物。
[0138] 當熔融FeMn的表面開始與氮(Ν)反應時,熔融FeMn的氮(Ν)含量增大。然而,由于熔 融FeMn的表面由Μη氧化物覆蓋,因此熔融FeMn的表面被限制與空氣反應,并且因而,阻止了 氮(N)被引入到熔融FeMn中。然而,在阻止氮(N)的引入之后,猛(Μη)被連續地氧化并浪費。
[0139] 示例2
[0140] 在示例2中,1.4噸的熔融FeMn以1500°C的溫度儲存在與比較例1中所使用的保溫 爐相同的保溫爐100中。保溫爐100的內部與在示例1中一樣填充有氬氣(Ar)。為了用氬氣 (Ar)填充保溫爐100的內部并通過氬氣(Ar)獲得攪拌效果,噴槍170通過保溫爐100的上側 而插入熔融FeMn中的距離熔融FeMn的表面200mm的深度,并且氬氣(Ar)通過噴槍170以 20N1/分鐘的速率吹到熔融FeMn中。FeMn包括1.5wt%的碳(〇、70.7¥七%的錳(]?11)和 0.5wt %的硅(Si)。圖18示出了隨時間的熔融FeMn的氮(N)含量。熔融FeMn的氮(N)含量隨時 間而減小。
[0141 ]示例3
[0142] 在示例3中,1.4噸的熔融FeMn以1500°C的溫度儲存在與比較例1中所使用的保溫 爐相同的保溫爐100中。保溫爐100用上蓋140封閉并填充有氬(Ar)氣。熔融FeMn包括 1.5的%的碳(〇、67.9的%的錳(11〇和2.7的%的硅(3丨),并且觀察了由硅(3丨)的含量增大 而引起的熔融FeMn的變化。如圖19中所示,熔融FeMn的氮(N)含量隨時間而逐漸減小。
[0143] 示例4
[0144] 示例4,如在示例2中一樣,1.4噸的熔融FeMn以1500°C的溫度儲存在與比較例1中 所使用的保溫爐相同的保溫爐100中。氬(Ar)氣和在示例2中一樣被吹到熔融FeMn中,并且 如在比較例3中一樣,熔融FeMn的硅(Si)含量增大。對氬(Ar)氣和含量增大的硅(Si)的效果 進行了檢查。熔融FeMn包括1.3wt%的碳(〇、69.8的%的錳(11〇和3.1的%的硅(3丨)。如在 示例2中一樣,噴槍170從保溫爐100的上側插入至熔融FeMn中距離熔融FeMn的表面200mm的 深度,氬(Ar)氣通過噴槍170而吹出。如圖20中所示,熔融FeMn的氮(N)含量隨時間而逐漸減 小。氮的減小量為190分鐘0.091wt%。在示例2中,氮的減小量為370分鐘0.002wt%,并且在 示例3中,氮的減小量為380分鐘0.013wt%。即,脫氮率與氬(Ar)氣的流量和娃(Si)的含量 不簡單成線性比例,而是由于協同效應而與氬(Ar)氣的流量和硅(Si)的含量成指數比例。
[0145] 比較例2
[0146] 在比較例2中,如在示例4中一樣,對吹到熔融FeMn中的氬(Ar)氣和熔融FeMn中的 含量增大的娃(Si)的效果進行了檢查。與在示例4中不同,恪融FeMn包括1.5wt %的娃(Si)、 70wt%的錳(Μη)和0.2wt%的碳(〇。1.4噸的熔融FeMn以1500°C儲存在與示例4中所使用的 保溫爐相同的保溫爐100中,并且保溫爐100的內部填充有氬(Ar)氣。噴槍170從保溫爐100 的上側插入到熔融FeMn中距離熔融FeMn的表面200mm的深度,并且氬(Ar)氣通過噴槍170以 20N1/分鐘的流量吹送通過噴槍170。結果在圖21中示出。
[0147]熔融FeMn的氮(N)含量隨時間而減小。如圖21中所示,當與硅(Si)的含量為 0.8wt%的示例2相比時,脫氮率在比較例2中略微改善。然而,這種改善在考慮了例如誤差 范圍的因素的情況下是無意義的。即,優選的是,硅(Si)的含量為1.5wt%或更大,以僅通過 添加硅(Si)或結合通過氬(Ar)氣而進行的攪拌而獲得有意義的改善。
[0148] 比較例3
[0149] 熔融FeMn以1500°C保持在保溫爐100中,并且0.35噸的熔融FeMn被澆注到鋼包30 中所容納的1.3噸的鋼水。為了將熔融FeMn和鋼水澆注(混合)在一起,容納有鋼水的鋼包30 移動到保溫爐100下方的位置,并且保溫爐100被傾斜以將熔融FeMn澆注到鋼包30中。在混 合熔融FeMn和鋼水的同時,不執行氣體或機械攪拌。
[0150] 熔融FeMn包括70wt %的錳(Μη),并且鋼水包括0.6wt%的錳(Μη)。通過將熔融FeMn 和鋼水澆注(混合)在一起而獲得的高Μη鋼被預期包括15.3wt%的錳(Μη)。然而,高Μη鋼的 錳(Μη)含量在自澆注(混合)開始的10分鐘之后為46.7wt%。即,熔融FeMn與鋼水沒有被均 勻混合,而是停留在鋼水之上,并且因而,在混合物的表面附近的位置處取得的樣品具有高 的猛(Μη)含量。
[0151] 示例5
[0152] 如在比較例3中一樣,通過混合熔融FeMn和鋼水來生產高Μη鋼。如在比較例3中一 樣,以1497°C容納在保溫爐100中的0.47噸的熔融FeMn被澆注到容納在鋼包30中的1.4噸的 鋼水中。
[0153] 然而,與在比較例3中不同,當熔融FeMn和鋼水被澆注(混合)時,氬(Ar)氣被以 10N1/分鐘(對于每噸高Μη鋼而言10.9N1/分鐘)的流量通過位于鋼包30的下側上的供氣管 31而吹到鋼包30中以攪拌熔融FeMn和鋼水。熔融FeMn包括70.6wt%的錳(Μη),并且鋼水包 括0 · 6wt %的錳(Μη)。通過將熔融FeMn和鋼水澆注(混合)在一起而產生的高Μη鋼的錳(Μη) 含量被預期為18.2wt %。緊接在混合之后取得的高Μη鋼