【技术实现步骤摘要】
本申请涉及钢铁冶炼，尤其是一种基于耐火材料复合元素添加追踪钢锭夹杂物的方法。
技术介绍
1、随着现代工业技术的飞速发展，对钢材质量的要求日益提高。在钢铁生产过程中，钢锭中的夹杂物是影响钢材机械性能、加工性能及使用寿命的关键因素之一。夹杂物主要来源于原料带入、冶炼过程中的化学反应产物等，此外，耐火材料作为冶炼过程中的重要辅助材料，其复合元素的添加虽有助于提升冶炼效果，但也可能导致夹杂物的形成。传统方法对于钢锭夹杂物的控制多依赖于精炼工艺的改进和原料质量的控制,但对耐火材料作为夹杂物来源之一的问题解决不够直接和有效。因此，开发一种能够有效追踪并控制耐火材料复合元素在钢锭中夹杂物形成的方法，对于提高钢材质量具有重要意义。
技术实现思路
1、为了解决上述至少一种技术问题，本专利技术旨在提供一种基于耐火材料复合元素添加追踪钢锭夹杂物的方法，通过标记特定的复合元素，利用先进的检测手段追踪其在钢液中的分布和变化，进而分析其对夹杂物形成的影响，从而有效实现对耐火材料复合元素在钢锭中夹杂物形成的精准控制，为提高钢材质量提供有力支持。
2、一方面，本申请涉及一种基于耐火材料复合元素添加追踪钢锭夹杂物的方法，包括以下步骤：
3、s1、将复合元素加入到耐火材料中，再将所述耐火材料添加到钢液中进行冶炼，得到钢锭；
4、s2、对s1的钢锭夹杂物进行检测与分析。
5、可选的，s1中，所述将复合元素加入到耐火材料中，再将所述耐火材料添加到钢液中进行冶炼，得到钢锭，包
6、s11、在搅拌的条件下，混合所述复合元素、所述耐火材料基料、结合剂及助剂，制得混料；
7、s12、将s11的混料制成所需形状的坯体后，干燥，烧结，制得含有复合元素的耐火材料；
8、s13、将s12的含有复合元素的耐火材料与炼钢原材料混合，混合方式包括但不限于喷吹、浸入或直接混合，再进行冶炼，得到钢锭。
9、可选的，s11中，所述复合元素经特定标记，所述标记方法选用同位素标记法、荧光标记、磁性标记或量子点标记中的一种，所述复合元素选自氧化物、氮化物、碳化物、复合氧化物、荧光纤维、纳米颗粒、磁性微粒或纳米级半导体晶体中的一种；
10、和/或，所述复合元素为追踪元素，所述追踪元素选用稀土元素，
11、和/或，所述复合元素为夹杂物抑制剂，所述夹杂物抑制剂选用钛氧化物或铝酸钙中的一种。
12、可选的，所述氧化物为氧化铝或氧化镁，所述氮化物为氮化硅，所述碳化物为碳化硅，所述复合氧化物为铝镁尖晶石或锆莫来石，所述稀土元素选自la或ce。
13、可选的，s13中，对所述冶炼过程进行实时监测，用于追踪复合元素在所述钢液中的分布、迁移及转化。
14、可选的，所述实时监测的方法选用光谱分析、高温摄像、光学检测、磁场或在线成分分析仪。
15、进一步地，所述实时监测的方法选用红外光谱分析、x射线衍射分析或在线成分分析仪。
16、可选的，s2中，所述对s1的钢锭夹杂物进行检测与分析，包括：
17、s21、钢锭取样与预处理
18、从s1的钢锭中取出样品，对其进行预处理；
19、s22、夹杂物检测与分析
20、对s21中预处理后的钢锭样品进行检测，识别并确定钢锭夹杂物中是否含有所述复合元素，同时分析夹杂物的类型、形态、尺寸或分布特征。
21、可选的，s22中，所述检测方法包括电子探针（epma）、扫描电镜（sem）、能谱分析或金相观察中的一种或多种。
22、可选的，所述方法还包括数据处理与评估：将s2的检测结果进行整理与分析，建立所述耐火材料复合元素与所述钢锭夹杂物形成的关联模型，评估所述耐火材料复合元素对所述钢锭夹杂物的影响程度，并进行优化。
23、另一方面，本申请提供一种用于实施上述方法的系统，当所述复合元素经特定标记时，所述系统包括：标记设备与耐火材料制备设备、冶炼设备和控制系统、取样和预处理装置、钢锭夹杂物检测与分析设备、数据处理与评估系统；当所述复合元素为追踪元素或夹杂物抑制剂时，所述系统包括：耐火材料制备设备、冶炼设备和控制系统、取样和预处理装置、钢锭夹杂物检测与分析设备、数据处理与评估系统；所述标记设备与耐火材料制备设备用于对耐火材料中的复合元素进行标记和制备耐火材料；所述冶炼设备和控制系统用于实时监测和调控冶炼过程中的参数；所述取样和预处理装置用于从所述钢锭中取样并进行预处理；所述钢锭夹杂物检测与分析设备用于对所述夹杂物进行检测与分析；所述数据处理与评估系统用于对检测数据进行整理、分析和评估，提供优化建议。
24、综上所述，本专利技术提出的基于耐火材料复合元素添加追踪钢锭夹杂物的方法，通过引入复合元素，一方面，实现了对钢锭中由耐火材料引入的夹杂物的精准追踪，为夹杂物来源分析与控制提供了科学依据；另一方面，有效减少了由耐火材料引入生成的夹杂物，显著提高了钢水的纯净度。本专利技术的方法适用于多种钢种和冶炼工艺，有利于降低生产成本及废品率，具有广泛的推广应用前景。本专利技术追踪钢锭夹杂物方法的实施将有助于提高钢材的整体质量，推动钢铁工业的绿色、高效发展。
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1.一种基于耐火材料复合元素添加追踪钢锭夹杂物的方法，其特征在于，所述方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于耐火材料复合元素添加追踪钢锭夹杂物的方法，其特征在于，S1中，所述将复合元素加入到耐火材料中，再将所述耐火材料添加到钢液中进行冶炼，得到钢锭，包括：
3.根据权利要求2所述的基于耐火材料复合元素添加追踪钢锭夹杂物的方法，其特征在于，S11中，所述复合元素经特定标记，所述标记方法选用同位素标记法、荧光标记、磁性标记或量子点标记中的一种，所述复合元素选自氧化物、氮化物、碳化物、复合氧化物、荧光纤维、纳米颗粒、磁性微粒或纳米级半导体晶体中的一种；
4.根据权利要求3所述的基于耐火材料复合元素添加追踪钢锭夹杂物的方法，其特征在于，所述氧化物为氧化铝或氧化镁，所述氮化物为氮化硅，所述碳化物为碳化硅，所述复合氧化物为铝镁尖晶石或锆莫来石，所述稀土元素选自La或Ce。
5.根据权利要求2所述的基于耐火材料复合元素添加追踪钢锭夹杂物的方法，其特征在于，S13中，对所述冶炼过程进行实时监测，用于追踪复合元素在所述钢液中的分布、迁移及
6.根据权利要求5所述的基于耐火材料复合元素添加追踪钢锭夹杂物的方法，其特征在于，所述实时监测的方法选用光谱分析、高温摄像、光学检测、磁场或在线成分分析仪；
7.根据权利要求1所述的基于耐火材料复合元素添加追踪钢锭夹杂物的方法，其特征在于，S2中，所述对S1的钢锭夹杂物进行检测与分析，包括：
8.根据权利要求7所述的基于耐火材料复合元素添加追踪钢锭夹杂物的方法，其特征在于，S22中，所述检测方法包括电子探针、扫描电镜、能谱分析或金相观察中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的基于耐火材料复合元素添加追踪钢锭夹杂物的方法，其特征在于，所述方法还包括数据处理与评估：将S2的检测结果进行整理与分析，建立所述耐火材料复合元素与所述钢锭夹杂物形成的关联模型，评估所述耐火材料复合元素对所述钢锭夹杂物的影响程度，并进行优化。
10.一种用于实施权利要求1～9任意一项所述方法的系统，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.一种基于耐火材料复合元素添加追踪钢锭夹杂物的方法，其特征在于，所述方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于耐火材料复合元素添加追踪钢锭夹杂物的方法，其特征在于，s1中，所述将复合元素加入到耐火材料中，再将所述耐火材料添加到钢液中进行冶炼，得到钢锭，包括：
3.根据权利要求2所述的基于耐火材料复合元素添加追踪钢锭夹杂物的方法，其特征在于，s11中，所述复合元素经特定标记，所述标记方法选用同位素标记法、荧光标记、磁性标记或量子点标记中的一种，所述复合元素选自氧化物、氮化物、碳化物、复合氧化物、荧光纤维、纳米颗粒、磁性微粒或纳米级半导体晶体中的一种；
4.根据权利要求3所述的基于耐火材料复合元素添加追踪钢锭夹杂物的方法，其特征在于，所述氧化物为氧化铝或氧化镁，所述氮化物为氮化硅，所述碳化物为碳化硅，所述复合氧化物为铝镁尖晶石或锆莫来石，所述稀土元素选自la或ce。
5.根据权利要求2所述的基于耐火材料复合元素添加追踪钢锭夹杂物的方法，其特征在于，s13中，对所...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄侃，陈晓，金浩，
申请(专利权)人：安徽林洪重工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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