阅读说明：本技术 一种向金属液中加入处理剂的方法 (Method for adding treating agent into molten metal ) 是由 邹秀英 于 2018-09-13 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种向金属液中加入处理剂的方法。所述方法包括将若干合金弹加入金属液中,以使处理剂在金属液中非连续离散反应,其中,合金弹包括弹管、弹头、堵头、处理剂填充腔、通路、进液孔、处理剂和助推孔,弹管具有两端开口的中空结构,一端开口与所述弹头连接,另一端开口能够由所述堵头进行封堵；处理剂填充腔由中空结构构成以装填处理剂；通路形成于处理剂填充腔内；助推孔设置于所述弹管和/或堵头上并与所述通路连通；进液孔设置于弹管上并远离弹管所述的另一端开口。本发明的方法能够保证处理剂到达金属液底部后才开始反应,实现了处理剂在金属液中的离散式的分步反应,避免了处理剂局部过饱和的情况,确保了处理剂的收得率最大化。(The invention provides a method for adding a treating agent into molten metal. The method comprises the steps of adding a plurality of alloy bullets into molten metal to enable a treating agent to perform discontinuous discrete reaction in the molten metal, wherein each alloy bullet comprises a bullet tube, a bullet head, a plug, a treating agent filling cavity, a passage, a liquid inlet hole, the treating agent and a boosting hole, the bullet tube is of a hollow structure with two open ends, one open end of the bullet tube is connected with the bullet head, and the other open end of the bullet tube can be plugged by the plug; the treating agent filling cavity is formed by a hollow structure so as to be filled with the treating agent; the passage is formed in the treating agent filling cavity; the boosting hole is arranged on the bullet tube and/or the plug and is communicated with the passage; the liquid inlet hole is arranged on the bullet pipe and is far away from the bullet pipe, and the other end of the liquid inlet hole is opened. The method can ensure that the treating agent starts to react after reaching the bottom of the molten metal, realizes the discrete step-by-step reaction of the treating agent in the molten metal, avoids the condition of local supersaturation of the treating agent, and ensures the maximum yield of the treating agent.)

一种向金属液中加入处理剂的方法

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，更具体地讲，涉及一种向金属液中加入处理剂的方法。

背景技术

由于钢水中不可避免地存在残余氧及金属氧化物，因此，必须往钢水中添加钙元素来提高钢水纯净度，以改善金属液的浇铸性能，减轻中间包水口堵塞以保证连铸顺利进行。并且，向钢水中加入钙元素可以同时改善金属液的质量，减少轧件缺陷，提高合金收得率。

在现有技术中，添加处理剂的方法主要有喷粉法和喂线法。通过惰性气体喷吹的方式将含钙粉注入金属液，称之为喷粉法。采用喷粉法的优点是收得率高。但由于金属液温降太大，成本太高，现已基本全部淘汰。如今企业普遍采用喂线法添加钙元素。喂线法是用一些低碳的铁皮将含钙的粉剂包制成钙线，再通过喂线机把包芯线注入金属液。喂线法的优点是温降小，成本低。但存在的严重缺点包括：(1)钙丝很难喂进金属液中；在喂制过程中总会有一部分存留时间过久的钢水，由于温降大，表面结了一层薄壳，导致包芯线喂不到金属液中去，只能在壳上盘卷。(2)钙的收得率低；由于包芯线刚性小，柔性大，无法深插，且密度远小于金属液，所以喂入的线会漂浮在金属液浅层熔化，反应生成的大量钙蒸气来不及被金属液吸收而迅速升腾，并与空气中氧气剧烈反应，造成金属收得率非常低，并且易发生喷溅，存在安全隐患。对于需要提高钙浓度的钢种，因为钙在金属液中溶解度很低，接近于零，而包芯线只能到达金属液浅层，故上部金属液很快就处于局部过饱和状态，造成加倍喂线也不见钙浓度有明显增加，几乎所有钙元素都变成钙蒸气而被烧损。因此，喂线法无法实现钙的有效添加。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本发明的目的之一在于提供一种收得率高，操作简单、稳定，可以用于向金属液中非连续离散加入处理剂的方法。

本发明提供了一种向金属液中加入处理剂的方法，在本发明的方法的一个示例性实施例中，所述方法可以包括将若干合金弹加入金属液中，以使处理剂在金属液中非连续离散反应，其中，所述合金弹包括弹管、弹头、堵头、处理剂填充腔、通路、进液孔、处理剂和助推孔，所述弹管具有两端开口的中空结构，一端开口与所述弹头连接，另一端开口能够由所述堵头进行封堵；所述处理剂填充腔由所述中空结构构成以装填所述处理剂；所述通路形成于处理剂填充腔内，能够使气体和/或金属液在其内流动；所述助推孔设置于所述弹管和/或堵头上并与所述通路连通，能够向远离所述弹头的方向排出所述处理剂填充腔内的气体和/或金属液；所述进液孔设置于弹管上并远离弹管所述的另一端开口，能够使金属液通过其流入所述处理剂填充腔并与所述通路连通。

在本实施例中，所述助推孔和进液孔可以呈外宽内窄的喇叭状。

在本实施例中，所述处理填充腔可以包括第一反应区和一个或多个随后的反应区，其中，从第一反应区到第n反应区，反应区中的处理剂与金属液依次接触反应，n≥2。

在本实施例中，所述第一反应区和随后的反应区设置有金属液脱氧剂、脱硫剂、脱碳剂、脱磷剂或合金剂中的一种或者多种组合。

在本实施例中，所述处理填充腔可以包括第一反应区和第二反应区，所述第一反应区中处理剂与金属液的反应时间优先于所述第二反应区中的处理剂与金属液的反应时间。

在本实施例中，所述处理剂可以为金属液脱氧剂、脱硫剂、脱碳剂、脱磷剂或合金剂中的一种或者多种组合，优选的，所述处理剂可以为钙处理剂。所述钙处理剂可以为钙芯、钙粉、钙块和钙丝中的一种或两种以上。所述钙芯可以由钙粉和/或钙块制备而成。所述钙芯中部设置有能够与进液孔连通的通路，所述通路中设置有脱氧剂、脱硫剂、脱碳剂、脱磷剂或合金剂中的一种或者多种。所述钙芯可以由两个以上的弧形部组成。所述弧形部均设置有沿钙芯径向的钙芯进液孔和沿径向垂直方向的凹陷部，当所述弧形部组合成所述钙芯时，所述钙芯进液孔能够使金属液流入所述凹陷部组成的通路。优选的，所述钙芯由第一半圆部和第二半圆部组成，所述第一半圆部设置有沿钙芯径向的第一进液孔和沿径向垂直方向的第一凹陷部，所述第二半圆部设置有沿钙芯径向的第二进液孔和沿径向垂直方向的第二凹陷部，所述第一凹陷部和第二凹陷部组成能够使气体和/或金属液流动的通路，所述第一进液孔和第二进液孔能够使金属液通过其流入处理剂填充腔，所述第一进液孔和第二进液孔分别与所述第一凹陷部和第二凹陷部组成的通路相通。所述第一凹陷部和第二凹陷部组成的通路中可以设置有铝芯、铝粉、铝棒和铝块中的一种或两种以上。

在本实施例中，所述弹头的端部设置有圆柱状、圆台状或圆锥状导向柱。

在本实施例中，所述处理剂填充腔的内部设置有能够汇集和分配处理剂蒸气的导流腔，所述导流腔与所述堵头的内侧连接。

在本发明的向金属液中加入处理剂的方法另一个示例性实施例中，所述方法可以包括将侵入式装置加入金属液中，以使处理剂在金属液中非连续离散反应，其中，所述浸入式装置包括主体件、若干处理剂填充件、处理剂和堵头，所述主体件上设置有若干贯通主体件的贯通孔；所述若干处理剂填充件通过所述贯通孔贯穿所述主体件，每一贯通孔贯穿一个处理剂填充件，所述处理剂填充件为中空结构，所述中空结构构成能够装填所述处理剂的处理剂填充腔，所述处理剂填充腔的至少一端为开口；所述堵头配置为能够封堵所述处理剂填充腔的开口，若干堵头能够在所述金属液中等时差熔化，以使金属液与所述处理剂非连续离散反应。

在本实施例中，当所述若干个堵头制备材质相同时，所述若干个堵头的厚度呈等差数列。优选的，所述等差数列的等差值可以在0.05mm～0.50mm范围内选择。当所述若干个堵头制备材质不相同时，根据各个堵头材质在金属液中的熔化时间，配合制备相应的堵头厚度，保证各个堵头熔化的时间呈等间隔时差熔化。

在本实施例中，所述若干堵头均配置有盲孔。当各个盲孔底部制备材料相同时，各个盲孔的底部厚度可以呈等差数列，所述等差数列的等差值可以在0.05mm～0.50mm范围内选择。当各个盲孔底部制备材料不相同时，需保证各个盲孔的底部熔化的时间呈等间隔时差熔化。

在本实施例中，所述处理剂填充件的件身设置有定位凸台，所述贯通孔边缘设置有与所述定位凸台相配合的凸台进口，所述定位凸台进入所述凸台进口后，旋转所述处理剂填充件能够防止所述处理剂填充件从所述主体件脱出。

在本实施例中，所述处理填充腔可以包括第一反应区和一个或多个随后的反应区，其中，从第一反应区到第n反应区，反应区中的处理剂与金属液依次接触反应，n≥2。

在本实施例中，所述第一反应区和随后的反应区设置有金属液脱氧剂、脱硫剂、脱碳剂、脱磷剂或合金剂中的一种或者多种组合。

在本实施例中，所述处理填充腔可以包括第一反应区和第二反应区，所述第一反应区中处理剂与金属液的反应优先于所述第二反应区中的处理剂。

在本实施例中，所述处理剂可以为金属液脱氧剂、脱硫剂、脱碳剂、脱磷剂或合金剂中的一种或者多种组合，优选的，所述处理剂可以为钙处理剂，所述钙处理剂可以包括钙粉、钙芯、钙棒或者钙块中的一种或两种以上组合。

在本发明的向金属液中加入处理剂的方法再一个示例性实施例中，所述方法可以包括将若干合金弹加入金属液中，以使处理剂在金属液中非连续离散反应，其中，所述合金弹包括处理剂、第一盖件、第二盖件以及位于盖件之间的至少一个处理剂装填件构成，所述第一盖件、第二盖件和处理剂装填件共同构成所述合金弹的弹体和弹头，所述第一盖件和第二盖件相向对称设置于所述处理剂装填件的两侧，所述处理剂装填件设置有至少一个能够装填所述处理剂的处理剂填充腔。

在本实施例中，所述处理填充腔可以包括第一反应区和一个或多个随后的反应区，其中，从第一反应区到第n反应区，反应区中的处理剂与金属液依次反应，n≥2。

在本实施例中，所述第一反应区和随后的反应区设置有金属液脱氧剂、脱硫剂、脱碳剂、脱磷剂或合金剂中的一种或者多种组合。

在本实施例中，所述处理填充腔可以包括第一反应区和第二反应区，所述第一反应区中处理剂与金属液的反应优先于所述第二反应区中的处理剂。

在本实施例中，所述处理剂可以为金属液脱氧剂、脱硫剂、脱碳剂、脱磷剂或合金剂中的一种或者多种组合，优选的，所述处理剂可以为钙处理剂，所述钙处理剂可以包括钙粉、钙芯、钙棒或者钙块中的一种或两种以上组合。

在本实施例中，所述处理剂填充腔沿处理剂装填件径向方向贯穿所述处理剂装填件，所述第一盖件和第二盖件分别位于处理剂填充腔的开口侧。

在本实施例中，所述处理剂填充腔可以为2个，并沿处理剂装填件中心线所在剖面对称设置。

在本实施例中，所述处理剂填充腔可以为1个，所述处理剂填充腔中心线与所述处理剂装填件的中心线重合。

在本实施例中，所述第一盖件和第二盖件可以均开设有小孔以采用气体保护塞焊将所述第一盖件、第一盖件与所述处理剂装填件焊接以形成所述合金弹。

在本实施例中，所述弹头和/或弹体可以呈扁平状。

在本实施例中，所述弹头的一端与所弹体连接，另一端呈钝尖，所述钝尖剖面与弹体连接两条线的延长线夹角可以为55°～65°。

在本实施例中，所述弹头的端部可以设置有圆柱状、扁平状、圆台状或圆锥状导向柱。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：

(1)本发明的加入处理剂的方法能够保证处理剂到达金属液底部后才开始反应，使处理剂能够被金属液最大可能吸收利用，收得率显著提高；

(2)本发明的加入处理剂的方法能够实现处理剂在金属液中的离散式的分步反应，能够避免处理剂局部过饱和情况，确保处理剂收得率最大化；

(3)本发明的加入处理剂的方法能够确保残余的处理剂蒸气很小，可以减少金属液涌动幅度，明显减少金属液发生喷溅现象；

(4)本发明的加入处理剂的方法可以确保处理剂添加均匀、稳定，具有操作简便的优点。

附图说明

通过下面结合附图进行的描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1示出了本发明一个示例性实施例的向金属液中加入处理剂方法的合金弹示意图；

图2示出了本发明另一个示例性实施例的向金属液中加入处理剂方法的合金弹剖面示意图，其中，图(a)为合金弹整体剖视图，图(b)为图(a)中A-A方向剖视示意图，图(c)为图(a)中B-B方向剖视示意图，图(d)为图(a)中D-D方向剖视示意图；

图3示出了本发明再一个示例性实施例的向金属液中加入处理剂方法的合金弹剖面示意图，其中，图(a)为合金弹整体正视图，图(b)为合金弹整体侧视图，图(c)为图(a)中C-C方向剖视示意图，图(d)为图(b)中A-A方向剖视示意图，图(e)为图(b)中D-D方向剖视示意图。

图4示出了本发明一个示例性实施例的向金属液中加入处理剂方法的合金弹钙芯径向切面示意图；

图5示出了本发明一个示例性实施例的向金属液中加入处理剂方法的合金弹的动力供给装置示意图；

图6示出了本发明一个示例性实施例的向金属液中加入处理剂方法的多个合金弹系统整体布置图；

图7示出了本发明一个示例性实施例的向金属液中加入处理剂方法的加入合金弹在金属液中的分布示意图；

图8示出了本发明一个示例性实施例的向金属液中加入处理剂方法的侵入式装置示意图；

图9示出了本发明一个示例性实施例的向金属液中加入处理剂方法的行星旋转机构示意图；

图10示出了本发明一个示例性实施例的向金属液中加入处理剂方法的升降旋转装置示意图；

图11示出了本发明一个示例性实施例的向金属液中加入处理剂方法的合金弹示意图，其中，图(a)为合金弹的主视图，图(b)为图(a)中A-A线的剖视图，图(c)为图(a)中B-B线的剖视图；

图12示出了本发明一个示例性实施例的向金属液中加入处理剂方法的***示意图；

图13示出了本发明一个示例性实施例的向金属液中加入处理剂方法的投弹机构示意图。

具体实施方式

在下文中，将结合附图和示例性实施例详细地描述根据本发明的向金属液中加入处理剂的方法。

本发明公开了一种向金属液中加入处理剂的方法。一方面，对于侵入式装置而言，处理剂填充腔由不同厚度或者材质的堵头进行封堵，让堵头在金属液中的熔化存在时间差，加入金属液后，处理剂填充腔里面的处理剂分时段与金属液接触反应，可以实现处理剂在金属液中非连续离散反应。不同处理剂的量在金属液中的先后反应，可以有效的避免全部处理剂同时反应造成金属液中局部处理剂过饱和的问题，可以确保每个填充腔中的处理剂均能被金属液充分利用。另一方面，对于在弹管设置有进液孔的合金弹而言，进液孔与通路相通。当合金弹进入金属液后，金属液会通过进液孔迅速与处理剂填充腔中的处理剂接触发生反应，反应生成的高压处理剂蒸气会迅速通过通路从堵头或者弹管上设置的助推孔排出。排出的蒸气会在金属液中产生反冲力而迫使合金弹加速下沉。并且，在弹管上设置的助推孔的中心线不过弹管径向截面的中心，助推孔释放的蒸气在金属液中产生反冲力迫使合金弹进行同相的旋转，利用陀螺效应，可以使合金弹在金属液中下沉得更深，实现蒸气与金属液有最大的接触长度和时间，可以显著提高钙金属收得率。旋转的合金弹还可以增大金属液的流动性，对处理剂的吸收更为有利。由于进液孔的设置，合金弹内装填的处理剂并不会大面积的同时与金属液接触反应，并且，由于合金弹可以设置为质量、体积较小的合金弹，即制备成重力小于浮力的合金弹，配合提供的动力，可以将需要加入的处理剂分量加入多个合金弹中，每次控制加入合金弹的数量，确保处理剂能够在金属液中非连续的离散分步反应。再一方面，对于有盖件的合金弹而言，根据金属液的实时需要处理剂的量，可以在不同的时间段加入一个或者多个合金弹，可以控制每次处理剂加入量的多少，实现处理剂的离散非连续反应。

本发明的提供了一种向金属液中加入处理剂的方法，在本发明的向金属液中加入处理剂方法的一个示例性实施例中，所述方法可以利用合金弹向金属液中加入处理剂。合金弹可以一次加入一个或者多个，并且根据合金弹本身的设置，金属液与处理剂并不会同时完全反应，可以实现处理剂的非连续性离散加入。

如图1所示，所示合金弹包括弹管12和弹头11。弹管12为中空结构。弹管12一端与弹头11连接，另一端为开口端，用堵头14进行封堵。所述堵头14和/或弹管上设置有助推孔15。所述弹管12的内部设置有处理剂填充腔13。所述处理剂填充腔13可以填充任意形状和类型的处理剂。所述处理剂填充腔中设置有通路18。所述通路18的形状、大小可以任意设置，能够保证所述通路18可以使气体和/金属液在其通路中流动即可。例如，当填充块状处理剂时，通路可以是块与块之间的缝隙。对于棒状而言，如果满填充处理剂填充腔，就需要在棒中设置能够使金属液和/或蒸气流动的通路。所述通路18与所述助推孔相通，以便处理剂与金属液反应产生的蒸气通过通路后从助推孔排出。所述弹管12的下端设置有进液孔17。所述进液孔17比助推孔15更靠近弹头11。进液孔17能够使合金弹进入金属液后，金属液能够从进液孔17迅速进入填充腔内与处理剂反应，产生的处理剂蒸气能够通过通路从助推孔中排出，产生的反冲力能够推动合金弹加速下沉。为了使钢液能够更好的进入处理剂填充腔，进液孔的孔朝向与合金弹下降方向一致。进液孔的个数可以根据经验和现场要求进行调整。所述进液孔可以沿合金弹的中心线对称设置。

在本实施例中，为了使金属液更好的进入处理剂填充腔，所述进液孔可以设置为喇叭状，所述喇叭状助推孔的大口端朝向外侧，小口朝向内侧。为了使产生的处理剂蒸气能够更好的排出合金弹，所述助推孔同样可以设置为喇叭状，所述喇叭状助推孔的大口端朝向外侧，小口朝向内侧。

在本实施例中，如图1所示，所述助推孔可以包括竖向助推孔151和旋转助推孔152。竖向助推孔151设置于堵头上。竖向助推孔151的中心线与堵头径向截面垂直。竖向助推孔151可以沿合金弹中心线对称设置。竖向助推孔的个数可以任意设置，优选的，竖向助推孔的个数可以为4个及以上，例如可以为4个。旋转助推孔152设置于弹管上。旋转助推孔152沿合金弹中心线对称设置且旋转助推孔的中心线位于弹管径向截面内但不过弹管径向截面的中心。当金属液与处理剂反应后会产生蒸气，蒸气可以通过竖向助推孔151产生反冲力，推动合金弹加速向下。旋转助推孔152产生可以使合金弹旋转的推力，利用陀螺效应，使合金弹旋转。竖向助推孔151和旋转助推孔152配合设置，可以即提供合金弹向下的推力，也可以使合金弹在下降过程中旋转。为了使助推孔的助推效果更好，所述竖向助推孔151和旋转助推孔152应该比进液孔17更靠近合金弹的后端(堵头端)。

在本实施例中，所述助推孔可以包括斜向助推孔153。斜向助推孔153设置于弹管上。斜向助推孔沿合金弹中心线对称设置。斜向助推孔的中心线与弹管径向截面有夹角且不过弹管径向截面的中心。斜向助推孔的中心线与合金弹中心线夹角可以为20°～80°。优选的，可以为20°～70°，例如可以为65°。设置斜向助推孔的好处在于，当合金弹进入金属液时，填充剂装填腔内迅速进入金属液，并迅速反应生成高压蒸气，通过斜向助推孔释放产生的反冲力迫使弹体同向旋转并同时产生朝着弹头方向的力，利用陀螺效应，同时可以使合金弹旋转和加速向下，有利于合金弹稳定，利于合金弹下沉得更深。即当合金弹金属液进入以后，反应产生的蒸气既可产生使合金弹向下的反冲力，也可以产生使合金弹旋转的反冲力，可以达到双重效果。为了使助推孔的助推效果更好，所述斜向助推孔153应该比所述进液孔17更靠近合金弹的后端(堵头端)。

在本实施例中，所述助推孔可以同时设置包括竖向助推孔151、旋转助推孔152以及斜向助推孔153。

在本实施例中，处理剂填充腔13的内部可以设置有导流腔19。导流腔19位于靠近堵头端，与堵头相接。一方面，当处理剂与金属液反应后产生的处理剂蒸气能够汇集到导流腔19中，可以起到一定的存储作用。另一方面，导流腔19可以分配处理剂蒸气流向助推孔15。如果没有导流腔，会使处理剂紧贴堵头，助推孔则可能不通。而合金弹下降过程中，由于惯性，处理剂在反应完全之前会一直向上浮堵住助推孔，合金弹就不会旋转和加速下降。在助推孔被处理剂堵住的情况下，钢液也不会较容易的从弹体外部通过进液孔流入填充腔内。因为合金弹进入金属液后，金属液和处理剂会把助推孔内残留的空气封闭起来，金属液不能直接接触到处理剂，不能产生切向处理剂蒸气，助推孔中的氧只能使处理剂氧化，其中的氮气会继续物理隔离金属液与处理剂的接触。优选的，所述旋转助推孔和斜向助推孔可以贯穿所述弹管与所述导流腔相通。设置该位置的旋转助推孔和斜向助推孔能够使蒸气更好的从助推孔中排出，处理剂不会堵塞助推孔。

在本实施例中，所述处理剂填充腔可以包括第一反应区和一个或多个随后的反应区。即所述处理剂填充腔可以包括n个反应区。所述n个反应区中的每个反应区与金属液的反应依次进行。首先，第一反应区内的处理剂先与金属液反应，然后第二反应区内的处理剂反应，直到第n个反应区内的处理剂反应完成。例如，所述处理剂填充腔可以包括第一反应区和第二反应区。所述第一反应区和第二反应区可以填充相同或者不同的处理剂。所述第一反应区内填充的处理剂与金属液的反应优先于第二反应区内填充的处理剂。例如，在炼钢过程中，需要加入钙处理剂来提高钢水纯净度，以改善金属液的浇铸性能，减轻中间包水口堵塞。但由于钙处理价格较高，如果钢液中有多余的氧元素存在，氧元素就会与钙处理剂反应，造成钙处理剂的浪费，成本较高。为了减少例如像钙处理剂的浪费，可以在第一反应区中加入其它一些价格较为低廉的脱氧处理剂，例如，在第一反应区中加入铝处理剂。当合金弹进入金属液后，由于第一反应区中的处理剂先于第二反应区的处理剂反应，因此，铝处理剂可以优先于钙反应，这样可以减少钙处理的浪费。同样的，为了达到金属液中需要的各种目的，可以在第一反应区域和第二反应区域中加入不同的处理剂。例如，合金剂、脱氧剂或者脱出S、P元素的处理剂等。判断各种处理剂分别加入第一反应区和第二反应区可以根据现场的实际需要进行调整，将需要优先反应的处理剂加入第一反应区。对于第一反应区和第二反应区设置的相对位置只要能够保证第一反应区内的处理剂先于第二反应区内的处理剂反应即可。例如，第二反应区可以位于第一反应区的内部，第一反应区将第二反应区包裹，这样从进液孔进来的金属液就会优先于第一反应区中的处理剂反应。再例如，第一反应区位于更加靠近进液孔的区域，第二反应区远离进液孔的区域。

在本实施例中，所述处理剂可以包括脱氧剂、合金剂、脱碳剂以及除杂剂等。处理剂的存在形式包括粉状、块状以及压制成型的一些其他形状。例如包括通过粉和/或块压制成的芯状等。

在本合金弹的一个具体示例中，如图2所示，合金弹可以包括弹管21和弹头22。弹管21的一端与弹头22连接，另一端为开口端，用堵头23进行封堵。所述堵头23设置有贯穿堵头的竖向助推孔211。竖向助推孔211可以沿堵头中心线对称设置。堵头23上竖向助推孔的个数可以任意设置，例如可以为4个，如图2(b)所示。所述处理剂填充腔中填充有钙芯24。钙芯24可以满填充处理剂填充腔，也可以不满填充处理剂填充腔。钙芯24的内部设置有沿弹管径向截面垂直方向贯穿的通路25。通路25可以设置在钙芯中的任意位置。优选的，为了合金弹在进入金属液的过程中能够竖直进入金属液而不发生偏转，通路25设置在钙芯的中部。在弹管1上还设置有沿弹管径向方向贯穿弹管的进液孔26。进液孔26与通路25连通。即当合金弹进入金属液后，金属液首先从进液孔26的两端流入，流入的金属液迅速与钙芯反应，并有金属液进入通路25中与钙芯反应。在合金弹进入金属液的初期就可以快速的生成钙蒸气从堵头23中的排气孔排出，产生的反冲力能够为合金弹提供动力，推动合金弹更快的进入金属液中并使合金弹进入的金属液更深。所述合金弹还包括设置填充腔内，与堵头23内侧相接的导流腔212。

所述弹头22可以包括顶部27、延伸部28以及结合部29。所述顶部27的一端与延伸部28连接，另一端呈尖状。所述呈尖状端具有较小的径向截面，能够较轻易的砸破金属液最厚处的薄壳。所述延伸部28的一端与顶部27连接，另一端与结合部29连接。所述延伸部28具有沿顶部27向结合部29方向逐渐缩小的径向尺寸。所述结合部29的一端与延伸部28连接，另一端与弹管21连接。

在本示例中，弹头的顶部可以设置一个导向柱。所述导向柱可以设置为圆柱体。设置所述导向柱的好处在于当合金弹进入金属液过程中能够保持合金弹沿竖直方向下降的精度，减少合金弹在行进过程中偏摆现象。例如，如图2中的210所示。

在本示例中，弹管可以设置为圆柱体。弹管的壁厚熔化时间应该大于所有钙芯反应所需时间。当然，弹管的形状不限于此，例如长方体亦可。

在本示例中，通路和进液孔均可以是圆柱体空腔。当然，本发明的通路和进液孔的形状不限于此，例如长方体、正方体空腔均可。所述通路和进液孔的径向截面的直径可以相等，也可以不相等。例如，如图2(c)所述，通路和进液孔的径向截面的直径相等，并且所述通路的中心线与所述进液孔的中心性在同一平面内且相互垂直。所述通路和进液孔径向截面的直径大小可以根据合金弹的大小以及金属液所需处理剂的量进行设置。

在本示例中，为了使合金弹在金属液中下沉时不发生翻转，所述合金弹的弹管可以尽量细长化。优选的，所述弹管的长径比可以大于5:1。更优选的，所述弹管的长径比可以大于6:1。

在本示例中，所述通路体中填充有铝芯和/或铝粉。金属铝是金属液中很好的一种脱氧剂。将铝芯和/或铝粉填充在通路中，可以使金属液具有很好的脱氧效果，也可以使本发明的合金弹得到更合理的利用。铝是很好的脱氧剂，当铝进入金属液后可以先进行脱氧，放防止钙与氧反应而造成钙的不合理利用，节约成本。

在本示例中，为了减少对金属液的污染，所述弹管、弹头和堵头的制备材料应该与加入的金属液的材质相同或尽量接近。例如，可以是低碳钢。

在本合金弹的另一个具体示例中，如图3所示，进液孔31的设置可以是不为直接连通的通孔。沿着进液孔31的中心线的切面如图3(c)所示。旋转助推孔32如图所示，旋转助推孔32设置在堵头与33与钙芯34相交处的空腔中。所述空腔构成导流腔。竖向助推孔35设置于堵头33上。图中36为铝芯并设置在合金弹的通路中。图(b)为合金弹的侧面图。图(d)为为图(b)中A-A方向剖视示意图，图(e)为图(b)中D-D方向剖视示意图。

在本示例中，处理剂可以为钙处理剂。所述钙处理剂可以为钙芯、钙粉、钙块和钙丝中的一种或两种以上。所述钙芯可以由钙粉和/或钙块制备而成。所述钙芯中部设置有能够与进液孔连通的通路，所述通路中设置有脱氧剂、脱硫剂、脱碳剂、脱磷剂或合金剂中的一种或者多种。所述钙芯可以由两个以上的弧形部组成。所述弧形部均设置有沿钙芯径向的钙芯进液孔和沿径向垂直方向的凹陷部，当所述弧形部组合成所述钙芯时，所述钙芯进液孔能够使金属液流入所述凹陷部组成的通路。优选的，所述钙芯可以由多个部分的钙件组合而成，也可以整个钙芯内部打孔形成通孔。例如，钙芯可以由多个半圆部构成。例如，钙芯的结构示意简图可以如图4所示。所述钙芯由第一半圆部41和第二半圆部42组成。所述第一半圆部41设置有沿钙芯径向的第一进液孔43和沿径向垂直方向的第一凹陷部44。所述第二半圆部42设置有沿钙芯径向的第二进液孔45和沿径向垂直方向的第二凹陷部46。所述第一凹陷部44和第二凹陷部46可以组成能够使气体和/或金属液流动的通路。所述第一进液孔43和第二进液45孔能够使金属液通过其流入处理剂填充腔。所述第一进液孔43和第二进液孔45分别与所述第一凹陷部44和第二凹陷部46组成的通路相通。

在本示例中，堵头可以与弹管一体成型，这样就可以设置为弹头能够与所述弹管分离。所述弹头可以与弹管一体成型，此时，堵头可以取出以将处理剂装填入所述填充腔内。

在实施例中，所述合金弹可以采用较少的钢材制备，这样一方面来讲节约了原料，但是同样由于质量较小，合金弹不能很好的沉入金属液的底部，需要在外部提供一个动力供给装置，以提供足够的动力使合金弹下沉得更深。

在实施例中，如图5所示，所示动力供给装置包括冲击气缸520、爬行气缸530、第一定位气缸540、第二定位气缸550、第一滑板560、第二滑板570以及直线导轨580。其中，所述直线导轨580上等间距的布置有强磁铁环，所述强磁铁环可以吸住合金弹510以将合金弹悬挂于直线导轨580上。第一定位气缸540和第二定位气缸550安装于直线导轨580上。第一定位气缸540的上部与第一滑板560连接。第二定位气缸550的上部与第二滑板570连接。第一滑板560与第二滑板570通过爬行气缸530连接。冲击气缸520设置于第一滑板560的一侧。第一滑板560和第二滑板570可以根据第一气缸540与第二气缸550在直线钢轨580上的移动而改变位置。在直线导轨580上安装有定位孔。当前一个合金弹击发完毕后，第一定位气缸540和第二定位气缸550能够根据定位孔的位置，移动与两个平列排列的合金弹之间间隔的距离相等的距离，以使冲击气缸520移动到下一个需要冲击的合金弹。

在工作时，电磁阀通气，冲击气缸520完成一次击发后进行复位。当冲击气缸520需要向前步进到下一个需要击发的合金弹正上方时，第一定位气缸540缩回并退出导轨底部定位孔。第二定位气缸550保持伸出状态，在导轨底部排气孔将第二滑板570固定，爬行气缸530伸出，则第一滑板560向前步进一个工位。然后第一定位气缸540伸进导轨排气孔将第一滑板560定位。第二定位气缸550缩回退出排气孔，爬行气缸530缩回，第二定位气缸550伸出，将第二滑板570固定，等待下一次击发。在实际过程中，可以根据现场情况进行加入合金弹的数量，能够实现处理剂在金属液中的离散式反应，能够避免处理剂局部过饱和的情况，能够确保处理剂的收得率最大化。

在本实施例中，结合所述合金弹和动力供给装置，所述向金属液中加入处理剂的方法还包括：

步骤S01，根据金属液液面大小和金属液所述处理剂的量，确定相邻合金弹之间弹距。

在本示例中，可以根据金属液液面大小、金属液的种类以及金属液所述处理剂的量等条件确定相邻合金弹之间的弹距。例如，对于钢包顶部液面直径为4m，底部直径为2.6m的金属液体积，合金弹的总数投入可以为100个(即图7中的100个点)。每个合金弹落点的间距d₈可以为270mm。横向和纵向各10个落点的总距离d₉可以为2.43m。当然，本发明的弹距可能根据现场实际情况进行确定。

步骤S02，将若干所述动力供给装置并列安装并能够在金属液上方移动。将所述若干动力装置移动到金属液正上方，确定并列安装的动力供给装置每次移动(前进)步距，每移动一次，并列安装的动力供给装置同时射入合金弹。并根据处理剂在金属液中的吸收情况，确定相邻两次合金弹射入金属液的时间间隔。

在本示例中，根据所述动力供给装置前进步距以及相邻合金弹之间的弹距，将若干合金弹以点阵排列方式并有时间间隔的射入所述金属液中。所述合金弹进入金属液后，金属液从所述进液孔进入所述合金弹与处理剂填充中的处理剂反应，生成的处理剂蒸气经过所述通路从所述竖向助推孔排出，产生的反冲力使所述合金弹加速下沉，完成处理剂的离散分步反应。

在本示例中，可以将多台所述系统进行并排同时击发合金弹。例如，可以将8台以上的系统并排同时作业。图6中的100表示击发装置，200表示行走的小车。例如，如图6所示，将10台击发系统并列安装于行走小车上，使用时行走小车开到钢包正上方，每前进240mm～290mm，例如270mm，10条击发系统同时射入各一枚合金弹，完成布置后，行走小车回到初始位置，待机或装弹。击发系统弹容量较大，每装一次合金弹，可以满足三个钢包投量。当行走小车走到下一个工位时，就可以开始下一次击发，如此循环往复，直到全部完成投入。当10台所述系统同时作业时，合金弹落入金属液中的位置如图7所示，可行形成点阵方式将所述合金弹加入到金属液。例如，对于钢包顶部液面直径为4m，底部直径为2.6m的金属液体积，合金弹的总数投入可以为100个(即图7中的100个点)。每个合金弹落点的间距d₈可以为270mm。横向和纵向各10个落点的总距离d₉可以为2.43m。合金弹落点的纵横间距相等，即小车每次前进的距离。合金弹间距分布均匀，就可以避免局部钙含量过饱和情况，处理剂的收得率会进一步提高。

以上，可以根据实际的金属液需要装填适合的处理剂。配合动力供给装置，合金弹制备的体积可以较小。较小的合金弹可以分批次的向金属液中加入，实现处理剂的离散式分步反应，以避免较多的处理剂加入金属液后造成过饱和，不利于处理剂的吸收。

本发明的向金属液中加入处理剂方法的另一个示例性实施例中，所述方法包括利用侵入式装置向金属液中加入处理剂。其中，

如图8所示，浸入式装置包括主体件81和若干个处理剂填充件82。处理剂填充件82贯穿主体件81，并穿过设置于主体件81上的贯通孔84。处理剂填充件82为中空结构，中空结构构成能够装填处理剂的处理剂填充腔。主体件和处理剂填充件可以为杆状结构，当然，本发明的主体件和处理剂填充件的形状不限于此，例如，可以为正多边形结构。例如，处理剂填充件82为整杆。处理剂填充件相邻两杆之间垂直设置。每根处理剂填充件的至少一端设置有堵头83。处理剂填充件82设置有定位凸台(图8中未示出)。贯通孔84上设置有能够与定位凸台相互配合的凸台进口。当定位凸台进入凸台进口后，旋转处理剂填充件82就可以防止处理剂填充件82从主体件81中脱落。

在本实施例中，处理剂填充件可以与主体件垂直设置。当然，处理剂填充件也可以与所述主体件不为垂直设置，可以呈小于90度或大于90度的夹角设置。所述处理剂填充件的开口可以沿着主体件向下或者向上。

在本实施例中，所述处理剂填充件可以沿主体件的中心线对称设置，也可以不对称设置。各处理剂填充件之间同样可以相互垂直设置。所述处理剂填充件对称设置的好处在于，当处理剂填充件***主体件后，贯通孔两侧磨损、损坏情况较为一致，便于清理修复。如果单侧填充杆较长，则该侧贯通孔受力变大易坏，会降低整体的使用寿命。

在本实施例中，当所述若干个堵头的制备材质相同时，在处理剂填充件上设置的每个堵头的厚度可以呈等差分布。即各个堵头之间的厚度可以依次递增或者依次递减。当加入装置进入金属液后，由于堵头的厚度不相同，厚度最薄的最先被金属液熔化，金属液进入对应的处理剂填充腔中与处理剂接触而优先发生反应。最后根据堵头的厚度大小依次进行反应。因此，可以实现每个填充腔的处理剂与金属液离散式的分步反应，并不会因为所有填充腔中的处理剂全部同时与金属液接触发生反应，造成局部处理剂浓度过饱和的问题，可以有效的提高处理剂的收得率。例如，对于5个堵头A₁、A₂、A₃、A₄和A₅的厚度分别为a₁mm、a₂mm、a₃mm、a₄mm和a₅mm。5个堵头的厚度呈等差数列增加。加入金属液后，A₁堵头最薄，A1封堵的处理剂优先开始反应。T1时间后A2封堵的处理剂开始反应。A2封堵的处理剂反应完成后，然后经过T1时间，A3封堵的处理剂开始反应。依次类推，直到所有的处理剂填充件里面的处理剂反应完毕。所述堵头厚度的公差可以是0.05mm～0.50mm。优选的，可以是0.05mm～0.15mm，更优选的，可以是0.08mm～0.12mm，例如可以是0.10mm。设置上述堵头厚度公差的好处在于能够确保金属液在合理的时间与处理剂进行接触反应，可以更好的提高处理剂的收得率。当然，本发明的堵头厚度公差不限于此，例如，可能根据金属液的深度、金属液的温度以及处理剂填充件的材质等进行设置。当所述若干个堵头的制备材质不相同时，可以根据各个堵头的材质在金属液中的熔化时间，配合制备若干堵头的不同厚度，达到各个堵头之间呈等间隔时间熔化的目的。

在本实施例中，所述每个堵头上均可以设置盲孔。每个盲孔底部的厚度可以不相等，厚度可以呈等差分布。此时堵头的厚度可以相等或者不等。厚度可以依次递增或者依次递减若干毫米。当装置进入金属液后，盲孔底部厚度最薄的最先熔化以使填充腔中的处理剂与金属液接触，发生反应。而由于其他堵头的盲孔底部厚度较厚，并没有开始熔化，导致其他填充腔中的处理剂并不会与金属液接触而发生反应。同样的，可以实现每个填充腔中的处理剂进行离散式的分步反应，并且，不会因为所有填充腔中的钙处理全部同时与金属液接触发生反应，造成局部钙浓度过饱和的问题，可以有效的提高钙的收得率。

以上，所述盲孔底部厚度的公差可以是0.05mm～0.50mm。优选的，可以是0.05mm～0.15mm，更优选的，可以是0.08mm～0.12mm，例如可以是0.11mm。设置上述盲孔底部厚度公差的好处在于能够确保金属液在合理的时间与处理剂进行接触反应，可以更好的提高处理剂的收得率。

在本实施例中，主体件上可以开设有若干个贯通的贯通孔。处理剂填充件可以是贯穿主体件的整件并设置与贯通孔内。为了防止处理剂填充件从主体件中脱落，处理剂填充件上设置有定位凸台。主体件上设置有能够与定位凸台相互配合的凸台进口。定位凸台进入所述凸台进口后，旋转所述处理剂填充件能够防止处理剂填充件从主体件中脱落。

在本示例中，处理剂填充件外壁的材质可以设置为与堵头相同，均能够溶于所述金属液，且每根处理剂填充件外壁与之对应的堵头的厚度相等或者比堵头的厚度薄。当处理剂填充件进入金属液后，处理剂填充件的外壁的壁厚可以设置为呈等差数列分布。当装置进入金属液后，处理剂填充件件壁厚度最薄的最先熔化以使填充腔中的处理剂与金属液接触，发生反应。而由于其他处理剂填充件的厚度较厚，并没有开始熔化，以致其他填充腔中的处理剂并不会与金属液接触而发生反应。可以实现每个填充腔中的处理剂进行离散式的分步反应，并且，不会因为所有填充腔中的钙处理全部同时与金属液接触发生反应，造成局部钙浓度过饱和的问题，可以有效的提高钙的收得率。

在本实施例中，所述每个堵头上均可以设置盲孔。每个盲孔底部的厚度可以不相等，厚度可以呈等差分布。此时堵头的厚度可以相等或者不等。厚度可以依次递增或者依次递减若干毫米。当装置进入金属液后，盲孔底部厚度最薄的最先熔化以使填充腔中的处理剂与金属液接触，发生反应。而由于其他堵头的盲孔底部厚度较厚，并没有开始熔化，导致其他填充腔中的处理剂并不会与金属液接触而发生反应。同样的，可以实现每个填充腔中的处理剂进行离散式的分步反应，并且，不会因为所有填充腔中的钙处理剂全部同时与金属液接触发生反应，造成局部钙浓度过饱和的问题，可以有效的提高钙的收得率。所述盲孔底部厚度的公差可以是0.05mm～0.50mm。优选的，可以是0.08mm～0.12mm。例如可以是0.10mm。当然，本发明的盲孔底部厚度公差不限于此，例如，可能根据金属液的深度、金属液温度以及处理剂填充件的材质等进行设置。

在本实施例中，所述处理剂填充件外壁的材质可以设置为与所述堵头相同，均能够溶于所述金属液，且每根处理剂填充件外壁与之对应的堵头的厚度相等或者比堵头的厚度薄。当所述处理剂填充件进入金属液后，所述处理剂填充件的外壁的壁厚可以设置为呈等差数列分布。当装置进入金属液后，处理剂填充件壁厚度最薄的最先熔化以使填充腔中的处理剂与金属液接触，发生反应。而由于其他处理剂填充件的厚度较厚，并没有开始熔化，以致其他填充腔中的处理剂并不会与金属液接触而发生反应。可以实现每个填充腔中的处理剂进行离散式的分步反应，并且，不会因为所有填充腔中的钙处理全部同时与金属液接触发生反应，造成局部钙浓度过饱和的问题，可以有效的提高钙的收得率。

在本实施例中，所述处理剂填充件中的处理剂填充腔可以包括第一反应区和一个或多个随后的反应区。即所述处理剂填充腔可以包括n个反应区。所述n个反应区中的每个反应区与金属液的反应依次进行。首先，第一反应区内的处理剂先与金属液反应，然后第二反应区内的处理剂反应，直到第n个反应区内的处理剂反应完成。例如，所述处理剂填充腔可以包括第一反应区和第二反应区。所述第一反应区和第二反应区可以填充相同或者不同的处理剂。所述第一反应区内填充的处理剂与金属液的反应优先于第二反应区内填充的处理剂。例如，在炼钢过程中，需要加入钙处理剂来提高钢水纯净度，以改善金属液的浇铸性能，减轻中间包水口堵塞。但由于钙处理价格较高，如果钢液中有多余的氧元素存在，氧元素就会与钙处理剂反应，造成钙处理剂的浪费，成本较高。为了减少例如像钙处理剂的浪费，可以在第一反应区中加入其它一些价格较为低廉的处理剂，例如，在第一反应区中加入铝处理剂。当合金弹进入金属液后，由于第一反应区中的处理剂先于第二反应区的处理剂反应，因此，铝处理剂可以优先于钙反应，这样可以减少钙处理的浪费。同样的，为了达到金属液中需要的各种目的，可以在第一反应区域和第二反应区域中加入不同的处理剂。例如，合金剂、脱氧剂或者脱出S、P元素的处理剂等。判断各种处理剂分别加入第一反应区和第二反应区可以根据现场的实际需要进行调整，将需要优先反应的处理剂加入第一反应区。对于第一反应区和第二反应区设置的相对位置只要能够保证第一反应区内的处理剂先于第二反应区内的处理剂反应即可。例如，当处理剂填充件仅有一端设置有堵头时，可以沿着堵头沿处理剂填充件另一端的方向，分别设置第一反应区、第二反应区...，直到第n反应区，确保从金属液进出填充件以后，从第一反应区开始进行反应。当处理剂填充件的两端均有堵头时，则在两端靠近堵头侧设置为第一反应区，然后朝着中部分别设置第二反应区、第三反应区…，直到第n反应区。

在本实施例中，所述处理剂可以包括钙处理剂、脱氧剂、合金剂、脱碳剂以及除杂剂等。处理剂的存在形式包括粉状、块状以及压制成型的一些其他形状。例如包括通过粉和/或块压制成的芯状等。

以上，所述处理剂可以为金属液脱氧剂、脱硫剂、脱碳剂、脱磷剂或合金剂中的一种或者多种组合。优选的，所述处理剂可以为钙处理剂，所述钙处理剂可以为钙粉、钙芯、钙棒或者钙块中的一种或两种以上组合。当然，本发明的处理剂不限于此，金属液中可以添加的其他处理剂均可。所述金属液可以为钢液。当钢液需要增钙时，在增钙的过程中可以启动钢包底吹系统，处理剂加入装置***位置可以处于钢液下降流中，以增加钢液吸收时间。所述处理剂加入装置可以以机械方式下沉到金属液底部并对装置进行旋转。所述处理剂填充件的根数可以由金属液的种类决定。所述处理剂填充件设置与主体件的结合方式可以根据现场进行确定。

以上，设置所述主体件和处理剂填充件弹的材质可以为强耐腐蚀的材质。所述主体件件壁厚度可以远大处理剂填充件的弹壁厚度，

设置上述加入装置的好处之一在于由于主体件的厚度远厚于处理剂填充件的厚度，当加入装置金属液后，会受到金属液的腐蚀。当处理剂填充件由于金属液的腐蚀而熔化，只需制备新的处理剂填充件***贯通孔即可，不需要进行加入装置的整体更换，节约成本。所述处理剂填充件与所述主体件垂直设置的好处在于，由于有凸台的存在，便于主体件上贯通孔的准确加工。

所述方法可以包括以下步骤：

步骤S01，将处理剂装填入所述处理剂填充腔并用所述堵头进行封堵。

在本示例中，首先需要将金属液需要加入的处理剂量加入到所述的处理剂填充腔中。加入的量可以根据金属液的种类、金属液量等进行确定。

步骤S02，根据金属液高度，确定主体件在金属液中下降深度。

在本示例中，需要根据金属液本身的高度确定主体件在金属中的下降深度。主体件应该使处理剂填充件尽量下降到金属液较深位置，例如，尽量下降到金属液的底部。

步骤S03，启动升降旋转装置，将升降旋转装置旋转至金属液正上方，根据确定的下降深度下降到金属液中并绕升降旋转装置中心轴线旋转。

在本实施例中，可以将封堵后的处理剂填充件***主体件中并固定以将侵入式系统伸入金属液中。也可以将处理剂填充件与主体件进行组合后形成浸入式装置加入到金属液中。

在本实施例中，所述升降旋转装置可以包括行星旋转机构和动力驱动机构。如图9所示，所述行星旋转机构包括行星减速器91和两个以上的行星轮92。所述行星轮92通过卡盘93与所述浸入式金属液处理剂装置94的主体件顶部连接。所述动力驱动机构与所述行星旋转机构连接，能够驱动所述行星旋转机构转动。例如，如图9所示，所述行星齿轮机构包括3个行星轮。所述3个行星轮均匀布置，行星减速器由动力驱动机构驱动。工作时，动力驱动机构能够驱动所述行星轮自传并且驱动所述行星轮绕行星旋转机构中心公转。

在本实施例中，如图10所示，所述动力驱动机构包括底座101、升降旋转柱102和旋转臂103。所述升降旋转柱102的一端与底座101连接固定于工作平台上。所述升降回转柱102的另一端与旋转臂103的一端连接。所述旋转臂103的另一端通过法兰与所述行星旋转机构104连接。所述旋转臂能够相对于所述升降柱旋转。所述升降旋转柱102具有升降以及绕自身轴向旋转的功能，同时具有断电或电气故障时的自动提升功能。当遇到停电或者机械故障时，所述升降旋转柱102同样可以自动提升。

步骤S04，金属液根据堵头厚度大小熔化所述堵头并与位于处理剂填充腔中的处理剂分步接触以发生反应，完成处理剂的离散分布加入。

本发明的再一方面提供了一种向金属液中加入处理剂的方法，在本发明的向金属液中加入处理剂的方法的一个示例性实施例中，所述方法可以包括以下步骤：

步骤S01，将处理剂装入合金弹。

在本实施例中，如图11所示，所述合金弹可以包括第一盖件111、第二盖件112以及位于第一盖件111与第二盖件112之间的处理剂装填件113。所述处理剂装填件113可以多个叠合在两个盖件之间。处理剂装填件113的数量可以根据现场金属液需要钙芯的实际用量进行确定。所述第一盖件111、第二盖件112相向对称设置在处理剂装填件113的两侧，贴合在处理剂装填件113的表面。可以使用焊接或者镶嵌等方式进行贴合。所述处理剂装填件113的内部设置至少一个能够装填钙芯的处理剂填充腔114。例如，如图11(a)所示，所述处理剂填充腔设置为2个。所述处理剂填充腔用于装填处理剂115。例如，处理剂可以为钙芯，当然，也可以装填其他的金属液处理剂。所述第一盖件111、第二盖件112以及处理剂装填件113构成了合金弹的弹体和弹头。弹体和弹头可以一体成型。

在本实施例中，所述处理剂填充腔可以沿处理剂装填件径向方向(垂直于弹体轴身方向)贯穿处理剂装填件。例如，如图11(c)所示，处理剂填充腔贯穿处理剂装填件，在处理剂装填件的两个相对侧面形成两个开口。两个开口侧分别被第一盖件、第二盖件封堵，将钙芯存储在处理剂填充腔内。当合金弹进入金属液后，金属液的高温会熔化处理剂填充腔两侧的盖件，进而使金属液接触钙芯，并与钙芯反应，完成钙芯加入的目的。当然，本发明的处理剂填充腔可以不贯穿处理剂装填件，即处理剂填充腔开设于处理剂装填件的内部，在处理剂装填件的两个相对侧面不会形成两个开口。优选的，处理剂填充腔贯穿处理剂装填件。贯穿的好处在处理剂填充腔的加工过程中可以使用激光切割，使处理剂填充腔一次成型，有利于合金弹的大批量生产。所述处理剂填充腔可以设置为正方形、圆形或者正多边形等形状。

在本实施例中，所述处理剂装填件可以设置有2个处理剂填充腔。所述两个处理剂填充腔沿着处理剂装填件中心线所在径向切面对称设置，即两个处理剂填充腔沿着处理剂装填件中心线所在的剖面对称设置于处理剂装填件中。同样的，所述处理剂装填件可以设置有1个处理剂填充腔。所述设置的1个处理剂填充腔沿着弹身的中心线与处理剂装填件沿弹身的中心线重合。当然，本发明的处理剂填充腔的个数不限于此，例如，可以设置为3个，4个或者5个及以上。

在本实施例中，处理剂装填件113中的处理剂填充腔可以包括第一反应区和一个或多个随后的反应区。即所述处理剂填充腔可以包括n个反应区。所述n个反应区中的每个反应区与金属液的反应依次进行。首先，第一反应区内的处理剂先与金属液反应，然后第二反应区内的处理剂反应，直到第n个反应区内的处理剂反应完成。例如，所述处理剂填充腔可以包括第一反应区和第二反应区。所述第一反应区和第二反应区可以填充相同或者不同的处理剂。所述第一反应区内填充的处理剂与金属液的反应优先于第二反应区内填充的处理剂。例如，在炼钢过程中，需要加入钙处理剂来提高钢水纯净度，以改善金属液的浇铸性能，减轻中间包水口堵塞。但由于钙处理价格较高，如果钢液中有多余的氧元素存在，氧元素就会与钙处理剂反应，造成钙处理剂的浪费，成本较高。为了减少例如像钙处理剂的浪费，可以在第一反应区中加入其它一些价格较为低廉的处理剂，例如，在第一反应区中加入铝处理剂。当合金弹进入金属液后，由于第一反应区中的处理剂先于第二反应区的处理剂反应，因此，铝处理剂可以优先于钙反应，这样可以减少钙处理的浪费。同样的，为了达到金属液中需要的各种目的，可以在第一反应区域和第二反应区域中加入不同的处理剂。例如，合金剂、脱氧剂或者脱出S、P元素的处理剂等。判断各种处理剂分别加入第一反应区和第二反应区可以根据现场的实际需要进行调整，将需要优先反应的处理剂加入第一反应区。对于第一反应区和第二反应区设置的相对位置只要能够保证第一反应区内的处理剂先于第二反应区内的处理剂反应即可。例如，第二反应区可以位于第一反应区的内部，第一反应区将第二反应区包裹，这样从进液孔进来的金属液就会优先于第一反应区中的处理剂反应。再例如，可以调整各个反应区表面盖板的厚度来实现各个反应区不同的反应时间点。

在本实施例中，所述处理剂可以为金属液脱氧剂、脱硫剂、脱碳剂、脱磷剂或合金剂中的一种或者多种组合，优选的，所述处理剂可以为钙处理剂，所述钙处理剂可以包括钙粉、钙芯、钙棒或者钙块中的一种或两种以上组合。优选的，所述钙处理剂为钙芯。

在本实施例中，可以在第一盖板、第二盖板上分别设置多个小孔116，设置小孔的目的在于可以采用气体保护塞焊将所述第一盖件、第二盖件以及处理剂装填件焊接以形成合金弹。例如，可以采用二氧化碳气体保护塞焊进行焊接。焊接完成后，需要将焊孔填平。

在本实施例中，所述合金弹的弹体和/或弹头可以设置为扁平状。合金弹采用扁平结构的好处在于，在重量与圆锥或其他结构相同情况下，合金弹的长度可以相对的增加，横截面积大幅减少，可以使合金弹在进入金属液瞬间溅起的金属液极少，以致可以忽略。所述弹头的一端与所弹体连接，另一端呈钝尖状，所述钝尖的剖面与弹体连接两条线的延长线夹角为55°～65°。优选的，夹角可以为60°，如图11(a)所示。

在本实施例中，所述合金弹还可以包括设置在弹头顶部的圆柱状、圆台状或圆锥状导向柱。设置所述导向柱的好处在于当合金弹进入金属液过程中能够保持合金体沿竖直方向下降的精度，减少合金弹在行进过程中偏摆现象。

在本实施例中，为了使合金弹中的钙芯尽量下降到金属液较深位置反应，所述合金弹的重力应该大于其自身在金属液中的浮力。

步骤S02，将所述合金弹装入***。

在本实施例中，所述***120包括***壳121以及设置于***壳内部的空腔122。空腔122用于装填合金弹。当合金弹受到沿合金弹中心线垂直方向的力时，所述合金弹能够使合金弹脱离滑轨而从***中脱出。所述***壳121可以任意设置。例如，如图12所示，所述***壳的外侧可以设置若干加固片124对***进行加固，但本发明的***壳的设计不限于此。

在本实施例中，所述空腔122中设置有能与所述合金弹凹槽相互配合以夹持合金弹的凸起。例如，如图12所示，所述凸起可以为能够与合金弹凹槽相互配合滑轨。所述合金弹能够沿着滑轨进行移动。当合金弹受到沿合金弹中心线垂直方向的力时，所述合金弹能够使合金弹脱离滑轨而从***中脱出。所述***壳121可以任意设置。例如，如图12所示，所述***壳的外侧可以设置若干加固片124对***进行加固，但本发明的***壳的设计不限于此。

步骤S03，将装载有处理剂的***置于金属液上方的投弹机构中，移动投弹机构，完成向金属液中加入处理剂。

如图13所示，所述投弹机构130包括***放置架131、推动构件132、导轨133以及推动动力装置134。所述***放置架131表面能够放置若干平行放置的***。所述推动构件132与设置于所述***放置架表面的导轨133连接。所述推动构件132能够沿着所述导轨133在***放置架131上滑动。所述推动构件132包括推动横板1321以及设置于推动横板上的若干推弹爪1322。所述推弹爪1322可以平行的设置于所述推动横板1321上。相邻两推弹爪的距离与相邻两***中心线的距离相等。所述***中的最外侧的合金弹与所述推弹爪接触。所述推弹爪能够推动***中的合金弹中***中脱落。所述推动构件132与所述推动动力装置134连接并能够为所述推动构件滑动提供动力。当推动装置134开始工作后，推动装置134带动推动构件132前进一个合金弹厚度距离(步距)，推弹爪1322推动合金弹，将排列的合金弹整体往前推送一个步距，则有一排合金弹从另一端落下。如此往复，直到投弹结束。

在本实施例中，如图12所示，所述空腔122的两侧可以设置有挡板123。所述挡板123可以与所述***壳螺栓连接。所述挡板123用于对合金弹限位，便于运输。在使用时将两端挡板拆下即可。

以上，所述投弹机构可以设置于一个作业平台上。所述人工作业平台表面设置有轨道。所述投弹机构能够利用滑轮在所述轨道上滑动。所述人工作业平台置于金属液盛放装置的上方。所述人工作业平台距离金属液面的高度可以大于2米，这样的设置可以使合金弹具有可以砸破钢液表面结壳的动能，而无需另外增加破壳装置。

综上所述，本发明的处理剂加入方法能够保证处理剂到达金属液底部后才开始反应，使处理剂能够被金属液最大可能吸收利用，收得率显著提高；能够实现处理剂在金属液中的离散式的分步反应，能够避免处理剂局部过饱和的情况，能够确保处理剂的收得率最大化；能够使残余的处理剂蒸气很小，可以减少金属液涌动幅度，明显减少金属液发生喷溅现象；可以确保处理剂添加均匀、稳定，具有操作简便的优点。

尽管上面已经通过结合示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员应该清楚，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可对本发明的示例性实施例进行各种修改和改变。