[發明專利]一種金屬鈣芯復合包芯線及其制備方法

無效

• 申請號: 201210103602.0
• 申請日: 2012-04-10
• 公開（公告）號: CN102586542A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 凌天鷹;朱全郎;陳永周;施志峰
• 申請（專利權）人: 上海馬騰新型材料廠
• 主分類號: C21C7/00
• 分類號: C21C7/00;C21C7/06;C21C7/064
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所 31230
• 代理人: 劉立平

技術領域

本發明涉及包芯線領域，具體涉及一種在鋼水鈣處理時添加的含鈣包芯線及其制備方法。

背景技術

鋼水鈣處理是以噴射冶金方法或喂線法將金屬鈣或合金加入到鋼液深部，達到脫氧、脫硫、非金屬夾雜物變形等冶金效果的爐外精煉技術。

由于金屬鈣的熔點低(838℃)，沸點也低(1450℃)，在鋼液中的溶解度很小(當1600℃、鈣蒸汽壓為0.186MPa時為0.03％)，鈣的密度也很小，故鋼液鈣處理一般使用含鈣的包芯線如CaSi包芯線(Ca的質量百分比為28-32％)、CaFe包芯線(Ca的質量百分比為30％左右)或CaAl包芯線(Ca的質量百分比為40％左右)，且處理時通過喂絲機盡量加到鋼液深部。經過大量的研究發現，由粉劑(硅鈣粉或金屬鈣、鐵粉或金屬鈣、鋁粉)組成的包芯線進入鋼包后，在高溫的作用下已經軟化，即使采用較高的喂絲速度，包芯線也無法穿透高溫鋼水進入深部，大多位于鋼水的上中部，很容易形成鈣氣泡上浮到鋼渣表面而燒損掉。因此金屬鈣的收得率仍較低，僅有7-18％左右，大量的金屬鈣都無謂地浪費了。

為提高鈣處理過程金屬鈣的收得率，冶金工作者做了大量工作，公開號為CN101942542A的專利申請提出一種實芯金屬鈣包芯線，它由里層實芯金屬鈣線和外層鋼帶包裹而成，這種包芯線由于金屬鈣為實芯線，氣化速度慢，且特殊的實芯結構，穿透鋼水能力強，金屬鈣的收得率大幅度提高，目前在許多鋼廠得到應用。但是該包芯線在使用中仍存在著一定的缺陷，就是鋼水翻騰嚴重，鋼水鈣處理過程增N嚴重(通常鋼水增N達到15-30ppm)，且易噴濺造成安全事故。

中國專利01239903.5公開了一種包芯線，這種包芯線由窄鋼帶和芯部粉劑組成，在鋼帶形成細鋼管的內表面一側，有一層覆蓋物，這層覆蓋物由一種或數種微量合金或其他較輕細粉劑組成。其不足之處：1.在鋼帶一側涂敷金屬鈣工藝復雜，因為鈣處理工藝需要，涂敷層需要很厚，還需準確控制厚度，實施難度和工作量很大；2.鈣涂層緊密接觸鋼帶，幾乎沒有熱阻，該包芯線一插入鋼水，在鋼水上部，金屬鈣就大量氣化，從而鈣收得率會很低。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題是提供一種可以提高鋼水鈣處理中鈣收得率、又能大幅度減少鋼水增N的含鈣包芯線，該包芯線同時能避免喂入時的鋼水翻騰現象，降低事故發生率。

本發明要解決的另一個技術問題是提供該復合包芯線的制備方法。

本發明的技術方案是：一種金屬鈣芯復合包芯線，由里層芯料和外包皮構成，所述里層芯料為實芯鈣線和金屬顆粒粉料復合組成；所述金屬鈣芯被包裹在所述金屬顆粒粉料中。

金屬顆粒粉料的密度沒有要求。金屬顆粒粉料包圍鈣線，對鈣線起到阻隔，延長鈣線的受熱時間，降低金屬鈣的氣化速度，能提高鈣收得率。

優選的是，實芯鈣線包裹在所述金屬顆粒粉料的正中間。

根據本發明的實芯金屬鈣復合包芯線，優選的是，所述金屬顆粒粉料選自金屬硅粉、金屬鋁粉、金屬鐵粉、硅鐵合金粉、高純硅鐵合金粉、硅鋇合金粉或稀土硅鐵合金粉中的一種或一種以上。

金屬顆粒粉料的選擇是根據不同的鋼種或煉鋼工藝需要，由鋼水成分配置來決定的。金屬鋁粉、金屬鐵粉是針對低硅鋼種使用，高純硅鐵合金粉針對電工鋼(俗稱硅鋼)使用，金屬硅粉、硅鐵合金粉針對含硅鋼種使用，硅鋇合金粉針對需要用金屬鈣和鋇對夾雜物變形處理的鋼種使用，稀土硅鐵合金粉針對需要用鈣和稀土對夾雜物變形處理的鋼種使用。

金屬顆粒粉料的成分含量要求出于兩方面考慮：一是帶入的有害元素盡可能少，那就是除需要的元素外，其他成分越低越好；二是從經濟上考慮，在不影響鋼水質量的前提下，盡可能容納一些有害成分。

根據本發明的實芯金屬鈣復合包芯線，優選的是，所述金屬鈣線金屬鈣含量的重量百分比為95-99.9％。

優選的是，所述金屬鈣線的直徑為3-8mm，所述包芯線的外徑為8--16mm。金屬鈣線的直徑太大，鋼水翻騰激烈，鋼水吸N多且易噴濺，直徑太小，鈣處理時間太長，影響工序匹配，降低生產效率。

更優選的是，金屬鈣線的直徑為5-7mm，所述包芯線的外徑為10-13mm。

進一步地，所述金屬顆粒粉料的顆粒大小為0.01-3mm。將金屬顆粒粉料控制在此粒徑范圍，這種粒度范圍可以更好地將鈣線密實包裹住，且包芯線的密實度高，線的強度大，穿透鋼水能力強。

更優選的是，金屬顆粒粉料的顆粒大小為0.1-1.5mm。