CN115717210B - 一种利用脉冲电流抑制含钛钢结鱼现象的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用脉冲电流抑制含钛钢结鱼现象的方法，属于金属熔体净化技术领域，能够实现对导致结鱼发生的TiN夹杂物以及其他密度接近熔体的小尺寸夹杂物的净化；该方法包括：S1、将待处理含钛钢熔炼至熔融状态；S2、加入钛金属和连铸保护渣，搅拌均匀；S3、将两根电极棒插入熔体中，两根电极棒的顶端露出并与脉冲电源连接；S4、根据预定的脉冲电流参数向熔体施加脉冲电场，使熔体中的夹杂物定向移动；S5、停止施加脉冲电场，对熔体炉冷后得到含钛钢产品；参数包括：平均电流密度为10⁴‑10⁷A/m²，脉冲频率为200Hz‑5kHz，电压为30V，作用时间3min～1h。

Description

一种利用脉冲电流抑制含钛钢结鱼现象的方法

技术领域

本发明涉及金属熔体净化技术领域，尤其涉及一种利用脉冲电流抑制含钛钢结鱼现象的方法。

背景技术

我国是世界上探明钛资源量最大的国家，占世界探明量的38.85％。随着我国社会经济的不断发展，对高品质钢材的需求愈发增加。钢材的品质与性能其内部非金属夹杂物的形貌、数量、分布、尺寸密切相关。在钢中加入钛可以提高其强度、耐磨性和耐腐蚀性，还可以起到细化晶粒、改善材料韧性各向异性的作用。钛的化学性质活泼，在含钛钢冶炼过程中钛的加入易与钢中的氧、硫、氮等元素发生反应析出TiN、Ti₂O₃、Ti₄C₂S₂等夹杂物。在实际冶炼过程中，含Ti非金属夹杂物往往会产生水口结瘤、结晶器结鱼、结晶器卷渣等影响生产顺利进行的问题。其中结晶器结鱼是含钛钢冶炼中特有的生产问题。有学者对其反应机理进行总结：在结晶器内，钢渣界面或上浮进入保护渣中的TiN夹杂与保护渣里的SiO₂发生吸热反应，吸热导致局部钢液温度低至液相线温度以下，同时形成高熔点化合物并释放氮气搅动钢液，导致钢液凝固并形成内部具有大量气孔的结鱼块。结鱼块的形成恶化了结晶器内传热和润滑状况，进一步导致铸坯产生大量表面缺陷，降低产品成材率。结鱼生成后需配合降低拉速和人工干预等措施将其从钢渣界面处捞出，严重打乱生产节奏。

工业生产中常用的抑制结鱼生成的方法有控制氮化钛生成法、改良保护渣成分法、减少连铸过程温降法等。其中由于含钛钢冶炼特点，钢液中氮化钛的生成量很难得以有效控制；连铸过程温度的提高可以减慢结鱼物的析出效率，同时连铸过程温度的升高可以减少连铸进程氮化钛的析出量，但对于钢液中已形成的高熔点氮化钛而言作用有限。同时升高连铸温度会增加钢厂的经济、环保成本。对保护渣成分进行调整来抑制结鱼现象发生的研究还不成熟。

这些传统方法的效率不高，因此对于含钛钢连铸过程的结鱼现象需要探寻一个新的抑制方法。既然从源头上难以减少氮化钛与二氧化硅的生成，考虑能否通过其他方法使夹杂物移动远离渣层反应界面。在含钛钢中的TiN、Ti₂O₃、Ti₄C₂S₂等典型夹杂尺寸在10μm以下，传统的过滤、渣洗方法对小尺寸夹杂物的驱动净化效果有限；气泡冶金对尺寸相近的夹杂物去除效果不佳；在电磁手段中，直流电流在实际应用中存在发热严重，温度难以控制的问题，电磁搅拌去除效果不稳定。

专利(CN110315039A)提出了一种无氟改性保护渣方案来实现对结鱼现象、水口结瘤现象的抑制，但具体的最佳配比仍需进一步验证。专利(CN109732072A)提出了一种通过外加电场抑制水口结瘤的方法，该方法对水口内壁施加直流电场来限制夹杂物对水口内壁的粘附。但该方法对于10μm以下夹杂物效果有限，同时施加直流电场消耗大量能量。文章(“脉冲电流调控金属熔体中的非金属夹杂物”DOI10.11900/0412.1961.2019.00391)对采用脉冲电流去除夹杂、净化中间包钢液，抑制水口堵塞的技术进行展望，但未进行实验探究工艺细节。(文章“脉冲电流分离钢液中电中性非金属夹杂物”DOI10.1080/02670836.2016.1275451)设计实验，发现了熔体中的夹杂物Al₂O₃在脉冲电流作用下有定向移动的趋势。但该文章没有提及脉冲电流应用在含钛钢中对于含钛夹杂的去除效果。

目前鲜有学者在实验室阶段对脉冲电流处理含钛钢熔体的现象进行研究。首先，含钛钢氧化性强，不稳定，对其直接外加电极通电很容易产生沸腾现象，严重影响实验进程。其次，TiN粒径多数在2μm以下，极易在中间包水口、结晶器液面、铸坯固液交界区等温度较低的地方形成，其与钢液其他氧化物错配度较小，易在不同氧化物或硫化物基体上长大，形成有核心的复合夹杂，造成结晶器结鱼，危害性大。有学者已经研究并证明夹杂物Al₂O₃在1Hz脉冲电流作用下有定向移动的趋势(文章“脉冲电流分离钢液中电中性非金属夹杂物”DOI10.1080/02670836.2016.1275451)。在这一情况下人们对脉冲电流是否对含钛钢熔体有净化作用是不明确的。同时，TiN夹杂与钢液的密度接近，夹杂物难上浮、下沉，也是不易将脉冲电流用于含钛钢冶炼净化的一个原因。

因此，有必要研究一种新的利用脉冲电流抑制含钛钢结鱼现象的方法来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种利用脉冲电流抑制含钛钢结鱼现象的方法，能够实现对导致结鱼发生的TiN夹杂物的净化以及对其他密度接近熔体的小尺寸夹杂物的净化。

本发明提供一种利用脉冲电流抑制含钛钢结鱼现象的方法，所述方法的步骤包括：

S1、将待处理含钛钢熔炼至熔融状态并保温一段时间使含钛钢熔体温度均匀；

S2、向S1得到的熔体中加入钛金属，搅拌均匀；再加入连铸保护渣，搅拌均匀；

S3、将两根电极棒插入熔体中，两根电极棒的顶端露出并与脉冲电源连接；

S4、根据预定的脉冲电流参数向熔体施加脉冲电场，使熔体中的夹杂物定向移动；

S5、待熔体凝固后停止施加脉冲电场，对熔体炉冷后得到含钛钢产品。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，预定的脉冲电流参数包括：平均电流密度为10⁴-10⁶A/m²，脉冲频率为200Hz-5kHz，电压为30V，占空比30％，作用时间3min～1h。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，步骤S3中电极棒具体为铸铁棒。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述平均电流密度为17×10⁴A/m²，所述脉冲频率为5000Hz。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述平均电流密度为13×10⁴A/m²，所述脉冲频率为5000Hz。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述平均电流密度为13×10⁴A/m²，所述脉冲频率为1000Hz。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述作用时间为10min、30min或1h。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，定向移动的夹杂物的平均粒径为1.98-2.19μm。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，步骤S2中加入的钛金属和步骤S1中待处理含钛钢的质量比为8:500。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，步骤S2中加入的连铸保护渣和步骤S1中待处理含钛钢的质量比为30:500。

与现有技术相比，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：与工业中现有的抑制结鱼方法相比，能够去除密度接近熔体的小尺寸夹杂物，且不引入新的夹杂物；

上述技术方案中的另一个技术方案具有如下优点或有益效果：该方案为实现对电导率与钢液接近的TiN夹杂物的净化而施加高频脉冲电流，(电导率：钢液：8×10⁵ 1/Ωm、TiO₂：2×10² 1/Ωm、TiN：2×10⁵ 1/Ωm、Al₂O₃：10^-21/Ωm)同时对比高频与低频电流的处理结果，证明了高频电流的净化效率；该方案以抑制结晶器结鱼为目的，脉冲电流控制夹杂物定向迁移为手段，这也是脉冲电流作为手段在抑制含钛钢结鱼领域的首次应用；

上述技术方案中的另一个技术方案具有如下优点或有益效果：本发明与通过交流电、直流电净化金属熔体的方法相比，脉冲电流为间歇性放电，能耗比直流电更低，脉冲电流电场方向比交流电场更稳定；此外，电脉冲净化技术还具有操作便捷，绿色节能的优点，这有助于提高金属熔炼的效率，实现高品质金属材料的高效生产和规模应用。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明不同频率实施例与对照例的平均粒径对比图；

图2是本发明不同频率实施例与对照例的数量密度对比图；

图3是本发明SEM电镜观察实施例5样品从近电极端到远电极端夹杂物分布情况；

图4是本发明SEM电镜观察实施例3远电极端发现TiN夹杂物聚集。

具体实施方式

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明针对含钛钢熔炼过程中出现结晶器结鱼破坏连铸顺利运行的问题，提供一种利用脉冲电流抑制含钛钢结鱼现象的方法，减少与渣钢界面接触的夹杂物来抑制结鱼物形成。其针对含钛钢氧化性强、外加电极通电很容易产生沸腾现象这一问题，通过在金属熔体表面覆盖连铸保护渣来降低其氧化性并模拟连铸环境。在预实验过程中发现，向钢液熔体插入已预热的石墨电极会造成严重的喷溅现象，初步认定石墨被剧烈氧化造成喷溅。更换为铸铁电极后喷溅现象减弱。进行预实验并确定钢样的熔点为1480℃，而此时铸铁电极在熔体中保持未熔化，因此电极在钢水中保持固态是可行的，而保护渣熔点为1140℃，在此温度下熔化。由于TiN电导率与钢液差距不是太大，本发明考虑采用高频脉冲电流处理实验样来实现夹杂物的定向迁移。所施加脉冲电流参数结合前期文献调研以及预实验结果而确定电压固定值30V，占空比固定值30％，平均电流密度作用区间10⁴-10⁶A/m²，脉冲频率为200Hz-5kHz。相较于其他传统方法，本方法不引入新的夹杂物且净化效率高，装备操作简单、灵活便捷，并且对于小于10μm的小尺寸夹杂物净化效果明显，在实验室阶段体现出了良好的效率与使用价值。

本发明的抑制含钛钢冶炼过程结晶器结鱼现象的方法，加热熔化样品形成金属熔体，向熔体覆盖保护渣，电极穿过渣层插入金属熔体上部，对金属熔体施加高频脉冲电流，使夹杂物在电驱动力作用下定向运动到远电极端，实现含钛夹杂物与渣钢界面的定向分离与熔体净化，进一步抑制结鱼现象的发生。

本发明脉冲处理的具体步骤包括：

(1)将所熔炼的含钛钢(比如含钛汽车板坯钢)切割成合适的尺寸置于坩埚内，利用井式炉加热坩埚，将含钛钢熔炼至熔融状态保温一段时间，使金属熔体温度均匀。

(2)熔融状态下向坩埚内加入钛金属，并搅拌均匀，保温一段时间后加入连铸保护渣，并搅拌均匀。

(3)采用铸铁棒作为电极，两根电极棒的上端部均通过铜导线分别与脉冲电源正负极连接，另一端(下端)插入坩埚熔体液面内一定深度并固定。

(4)设置相应的脉冲电流参数，开始加载脉冲电流。待加载脉冲电流固定时间后，关闭脉冲电源。

(5)后对含钛钢进行炉冷，得到处理后的样品。

本发明的重点内容之一为脉冲参数的设置。脉冲参数包括频率、电流及作用时间，脉冲参数根据熔池深度、直径、电极插入位置以及熔体粘度(熔体实时温度)而定。不同成分、质量的含钛钢熔体需要确定合适的保温时间和温度后进行精确的脉冲电流处理。本发明所使用的坩埚形状与真实工况下盛放金属容器的熔体具有一致性。通常来说电极周围的电流密度最高，正负电极之间电流密度略低，距离正负电极无限远电流密度为零。正负电极间距越接近，之间的电流密度越高，则与无限远处存在更大的电流密度。

本发明施加的高频脉冲电流为非均匀电场，具体为：脉冲电流的平均电流密度为10⁴-10⁶A/m²，脉冲频率为200Hz-5kHz，电压为30V，作用时间3min～1h。通过施加的高频脉冲电流，控制金属熔体中夹杂物定向迁移，从而实现含钛钢的洁净化冶炼。其含钛非金属夹杂物尺寸范围小于10μm。

在本发明中，由于含钛钢的独特性质，其除杂过程对平均电流密度和脉冲频率的感应是很敏感的，下面用七个实施例和一个对比例显示出了高频脉冲电流施加参数的变化对含钛钢最终除杂结果的影响。

实施例1：

第一步：将重500g的已切割好的块状含钛钢装入刚玉坩埚，放置于高温加热炉内。将井式炉升温至钢样熔化温度，保温10分钟。加入钛金属8g，搅拌均匀，保温10分钟，加入连铸保护渣30g，搅拌均匀，保温十分钟。

第二步：采用铸铁棒作为电极，电极通过铜导线分别与脉冲电源正、负极连接，电极另一端穿过渣层插入熔体内。对脉冲电源的参数进行设定，确定脉冲电流参数：频率为200Hz，电压为30V，占空比30％，根据熔池尺寸以及插入深度确定脉冲电流值的大小，本方案所采用的平均电流密度为13×10⁴A/m²。将电极插入熔体内10mm，电极插入位置位于坩埚两侧，接通脉冲电流电源对含钛钢样在保温阶段施加脉冲电流。

第三步：停止保温，待降温至1200℃时停止施加脉冲电流，钢样炉冷至室温，累计施加脉冲时间30min。

第四步：对脉冲处理后样品按照离电极端远近的位置进行切割取样，磨抛后使用SEM扫描电镜进行检测，统计不同位置夹杂物的数量分布。

实施例2：

第一步：将重500g的已切割好的块状含钛钢装入刚玉坩埚，放置于高温加热炉内。将井式炉升温至钢样熔化温度，保温10分钟。加入钛金属8g，搅拌均匀，保温10分钟，加入连铸保护渣30g，搅拌均匀，保温十分钟。

第二步：采用铸铁棒作为电极，电极通过铜导线分别与脉冲电源正、负极连接，电极另一端穿过渣层插入熔体内。对脉冲电源的参数进行设定，确定脉冲电流参数：频率为1000Hz，电压为30V，占空比30％，根据熔池尺寸以及插入深度确定脉冲电流值的大小，本方案所采用的平均电流密度为13×10⁴A/m²。将电极插入熔体内10mm，电极插入位置位于坩埚两侧，接通脉冲电流电源对含钛钢样在保温阶段施加脉冲电流。

第三步：停止保温，待降温至1200℃时停止施加脉冲电流，钢样炉冷至室温，累计施加脉冲时间30min。

第四步：对脉冲处理后样品按照离电极端远近的位置进行切割取样，磨抛后使用SEM扫描电镜进行检测，统计不同位置夹杂物的数量分布。

实施例3：

第一步：将重500g的已切割好的块状含钛钢装入刚玉坩埚，放置于高温加热炉内。将井式炉升温至钢样熔化温度，保温10分钟。加入钛金属8g，搅拌均匀，保温10分钟，加入连铸保护渣30g，搅拌均匀，保温十分钟。

第二步：采用铸铁棒作为电极，电极通过铜导线分别与脉冲电源正、负极连接，电极另一端穿过渣层插入熔体内。对脉冲电源的参数进行设定，确定脉冲电流参数：频率为5000Hz，电压为30V，占空比30％，根据熔池尺寸以及插入深度确定脉冲电流值的大小，本方案所采用的平均电流密度为13×10⁴A/m²。将电极插入熔体内10mm，电极插入位置位于坩埚两侧，接通脉冲电流电源对含钛钢样在保温阶段施加脉冲电流。

第三步：停止保温，待降温至1200℃时停止施加脉冲电流，钢样炉冷至室温，累计施加脉冲时间30min。

第四步：对脉冲处理后样品按照离电极端远近的位置进行切割取样，磨抛后使用SEM扫描电镜进行检测，统计不同位置夹杂物的数量分布。

实施例4：

第一步：将重500g的已切割好的块状含钛钢装入刚玉坩埚，放置于高温加热炉内。将井式炉升温至钢样熔化温度，保温10分钟。加入钛金属8g，搅拌均匀，保温10分钟，加入连铸保护渣30g，搅拌均匀，保温十分钟。

第二步：采用铸铁棒作为电极，电极通过铜导线分别与脉冲电源正、负极连接，电极另一端穿过渣层插入熔体内。对脉冲电源的参数进行设定，确定脉冲电流参数：频率为5000Hz，电压为30V，占空比30％，根据熔池尺寸以及插入深度确定脉冲电流值的大小，本方案所采用的平均电流密度为8×10⁴A/m²。将电极插入熔体内10mm，电极插入位置位于坩埚两侧，接通脉冲电流电源对含钛钢样在保温阶段施加脉冲电流。

第三步：停止保温，待降温至1200℃时停止施加脉冲电流，钢样炉冷至室温，累计施加脉冲时间30min。

第四步：对脉冲处理后样品按照离电极端远近的位置进行切割取样，磨抛后使用SEM扫描电镜进行检测，统计不同位置夹杂物的数量分布。

实施例5：

第一步：将重500g的已切割好的块状含钛钢装入刚玉坩埚，放置于高温加热炉内。将井式炉升温至钢样熔化温度，保温10分钟。加入钛金属8g，搅拌均匀，保温10分钟，加入连铸保护渣30g，搅拌均匀，保温十分钟。

第二步：采用铸铁棒作为电极，电极通过铜导线分别与脉冲电源正、负极连接，电极另一端穿过渣层插入熔体内。对脉冲电源的参数进行设定，确定脉冲电流参数：频率为5000Hz，电压为30V，占空比30％，根据熔池尺寸以及插入深度确定脉冲电流值的大小，本方案所采用的平均电流密度为17×10⁴A/m²。将电极插入熔体内10mm，电极插入位置位于坩埚两侧，接通脉冲电流电源对含钛钢样在保温阶段施加脉冲电流。

第三步：停止保温，待降温至1200℃时停止施加脉冲电流，钢样炉冷至室温，累计施加脉冲时间30min。

第四步：对脉冲处理后样品按照离电极端远近的位置进行切割取样，磨抛后使用SEM扫描电镜进行检测，统计不同位置夹杂物的数量分布。

实施例6：

第一步：将重500g的已切割好的块状含钛钢装入刚玉坩埚，放置于高温加热炉内。将井式炉升温至钢样熔化温度，保温10分钟。加入钛金属8g，搅拌均匀，保温10分钟，加入连铸保护渣30g，搅拌均匀，保温十分钟。

第二步：采用铸铁棒作为电极，电极通过铜导线分别与脉冲电源正、负极连接，电极另一端穿过渣层插入熔体内。对脉冲电源的参数进行设定，确定脉冲电流参数：频率为1000Hz，电压为30V，占空比30％，根据熔池尺寸以及插入深度确定脉冲电流值的大小，本方案所采用的平均电流密度为13×10⁴A/m²。将电极插入熔体内10mm，电极插入位置位于坩埚两侧，接通脉冲电流电源对含钛钢样在保温阶段施加脉冲电流。

第三步：停止保温，待降温至1200℃时停止施加脉冲电流，钢样炉冷至室温，累计施加脉冲时间10min。

第四步：对脉冲处理后样品按照离电极端远近的位置进行切割取样，磨抛后使用SEM扫描电镜进行检测，统计不同位置夹杂物的数量分布。

实施例7：

第一步：将重500g的已切割好的块状含钛钢装入刚玉坩埚，放置于高温加热炉内。将井式炉升温至钢样熔化温度，保温10分钟。加入钛金属8g，搅拌均匀，保温10分钟，加入连铸保护渣30g，搅拌均匀，保温十分钟。

第二步：采用铸铁棒作为电极，电极通过铜导线分别与脉冲电源正、负极连接，电极另一端穿过渣层插入熔体内。对脉冲电源的参数进行设定，确定脉冲电流参数：频率为1000Hz，电压为30V，占空比30％，根据熔池尺寸以及插入深度确定脉冲电流值的大小，本方案所采用的平均电流密度为13×10⁴A/m²。将电极插入熔体内10mm，电极插入位置位于坩埚两侧，接通脉冲电流电源对含钛钢样在保温阶段施加脉冲电流。

第三步：停止保温，待降温至1200℃时停止施加脉冲电流，钢样炉冷至室温，累计施加脉冲时间60min。

第四步：对脉冲处理后样品按照离电极端远近的位置进行切割取样，磨抛后使用SEM扫描电镜进行检测，统计不同位置夹杂物的数量分布。

对比例：

第一步：将重500g的已切割好的块状含钛钢装入刚玉坩埚，放置于高温加热炉内。将井式炉升温至钢样熔化温度，保温10分钟。加入钛金属8g，搅拌均匀，保温10分钟，加入连铸保护渣30g，搅拌均匀，保温10分钟。

第二步：采用铸铁棒作为电极，电极通过铜导线分别与脉冲电源正、负极连接，电极另一端插入熔体内。不通入脉冲电流。将电极插入熔体内10mm，电极插入位置位于坩埚两侧。保温后钢样炉冷至室温。

第四步：对脉冲处理后样品按照离电极端远近的位置进行切割取样，磨抛后使用SEM扫描电镜进行检测，统计不同位置夹杂物的数量分布。

在扫描电镜下观察结鱼物，进行EDS能谱扫描发现结鱼物主要成分为Fe、Ti、Al、Si，并可见氮化钛夹杂，与文献描述一致。同时在扫描电镜下对样品上中下区域进行拍照，并用ImageJ图像分析软件进行统计。统计单位平方毫米内夹杂物的数量计算得出夹杂物密度，同时统计其粒径以及分布趋势。如图3所示，展示了实施例2从近电极端到远电极端夹杂物明显增多。图4显示了实施例3远电极端夹杂物的聚集现象。

选取实施例与对照例样品近电极端夹杂物数量密度与粒径作统计表如下：

表1样品上部夹杂物数量密度与粒径统计

图1、图2具体展示了夹杂物在单个样品内的分布情况。在熔体上端插入电极进行脉冲处理，如图1、图2所示，对照组内夹杂物在上部、中部、下部均匀分布(TiN密度为5.43g/cm³，TiO₂夹杂物密度4.26g/cm³，钢液密度7.0g/cm³)。至于实施例，脉冲电流处理使得夹杂物由近电极端向远电极端定向移动，下部夹杂物平均粒径明显增加。其中，高频处理下上部与中部夹杂物粒径最小，处理效果最好。如图2所示，未经脉冲处理的对照组夹杂物在熔体内呈现均匀分布，而经脉冲电流处理的实验组夹杂物自近电极端向远电极端发生了定向移动，上部及中部的夹杂物粒径和数量明显降低，夹杂物得到去除。综上所述，高频处理下对含钛钢夹杂物处理效果最好，即处理频率越高近电极端夹杂物粒径越小、数量密度越低。

本发明与传统的抑制含钛钢结鱼现象的工艺相比效率较高，不会引入新的杂质。该方法操作简单，处理时间短，设备成本低，可以起到很好的抑制效果。同时脉冲电流处理相较于其他电磁手段可以大大降低能源消耗，符合钢铁工业绿色节能低碳环保发展需求。

以上对本申请实施例所提供的一种利用脉冲电流抑制含钛钢结鱼现象的方法，进行了详细介绍。以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (6)

1.一种利用脉冲电流抑制含钛钢结鱼现象的方法，其特征在于，所述方法的步骤包括：

S1、将待处理含钛钢熔炼至熔融状态并保温一段时间使含钛钢熔体温度均匀；

S2、向S1得到的熔体中加入钛金属，搅拌均匀；再加入连铸保护渣，搅拌均匀，加入的钛金属和步骤S1中待处理含钛钢的质量比为8:500，加入的连铸保护渣和步骤S1中待处理含钛钢的质量比为30:500；

S3、将两根电极棒插入熔体中，两根电极棒的顶端露出并与脉冲电源连接，具体为：采用铸铁棒作为电极，两根电极棒的上端部均通过铜导线分别与脉冲电源正负极相连，另一端插入熔体液面内一定深度并固定；

S4、根据预定的脉冲电流参数向熔体施加脉冲电场，使熔体中的夹杂物定向移动，所述夹杂物为含钛非金属夹杂物尺寸范围小于10μm，所述预定的脉冲电流参数包括：平均电流密度为10⁴-10⁶A/m²，脉冲频率为200Hz-5kHz，电压为30V，作用时间3min～1h；

S5、待加载脉冲电流固定时间后，关闭脉冲电源,后对含钛钢进行炉冷，得到处理后的样品。

2.根据权利要求1所述的利用脉冲电流抑制含钛钢结鱼现象的方法，其特征在于，所述平均电流密度为17×10⁴A/m²，所述脉冲频率为5000Hz。

3.根据权利要求1所述的利用脉冲电流抑制含钛钢结鱼现象的方法，其特征在于，所述平均电流密度为13×10⁴A/m²，所述脉冲频率为5000Hz。

4.根据权利要求1所述的利用脉冲电流抑制含钛钢结鱼现象的方法，其特征在于，所述平均电流密度为13×10⁴A/m²，所述脉冲频率为1000Hz。

5.根据权利要求4所述的利用脉冲电流抑制含钛钢结鱼现象的方法，其特征在于，所述作用时间为10min、30min或1h。

6.根据权利要求1所述的利用脉冲电流抑制含钛钢结鱼现象的方法，其特征在于，定向移动的夹杂物的平均粒径为1.98-2.19μm。