[發(fā)明專利]一種用于高鋁鋼生產的包芯線芯粉組成及加工方法

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• 申請日: 2020-09-10
• 公開（公告）號: CN111996335A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發(fā)明（設計）人: 趙爍;呂靜彩
• 申請（專利權）人: 河北工程大學
• 主分類號: C21C7/00
• 分類號: C21C7/00
• 代理公司: 天津鉑茂專利代理事務所(普通合伙) 12241
• 代理人: 陳曉蕾

本發(fā)明公開了一種用于高鋁鋼生產的包芯線芯粉組成及加工方法，該芯粉組成，按總質量百分比100％計，包括以下組分：CaO20～70%；Al₂O₃0～50%；MgO 0～10%；B₂O₃0～10%；SiO₂0～5%；其他0～5%。本發(fā)明通過向高鋁鋼液中喂入由本發(fā)明芯粉組成的包芯線，能夠改變高鋁鋼中夾雜物的形態(tài)，有效去除高鋁鋼中夾雜物數(shù)量，提高高鋁鋼液的澆注能力、改善成品鋼材的潔凈度和質量；另本發(fā)明生產工藝能夠顯著提高高鋁鋼的連澆爐數(shù)，降低生產成本，同時還避免了傳統(tǒng)金屬包芯線處理鋼液的缺點，使芯粉的收得率更高，且操作工藝簡便安全。

技術領域

本發(fā)明涉及煉鋼輔料制備技術領域，尤其涉及一種用于高鋁鋼生產的包芯線芯粉組成及加工方法。

背景技術

高鋁鋼中的酸溶鋁含量通常高于0.5％，應用在航空用鋼、汽車鋼板以及電工鋼等門類，近年來發(fā)展較快，市場前景良好。鋁作為鋼液中的主要脫氧劑，同時又是高鋁鋼中的主要元素，因而鋼液較為粘稠，又極其易被氧化，其脫氧產物Al₂O₃是影響該鋼種潔凈度，也是導致連鑄時堵塞中間包水口的主要原因。由于高鋁鋼易出現(xiàn)表面缺陷以及低倍夾雜，冶煉難度相對較高，在傳統(tǒng)脫氧和鈣處理工藝中，關于高鋁鋼中Al₂O₃類夾雜物改性和水口堵塞問題未能得到徹底的解決。

通過包芯線的芯粉由傳統(tǒng)的金屬粉改為渣粉，既能解決現(xiàn)有金屬包芯線難以充分改性鋼中氧化鋁夾雜物的問題，又減少了金屬在喂入鋼液過程中的噴濺和氣化。同時渣粉的原料來源廣泛、價格低、加工簡便，因此，在實際生產中有著極高的經(jīng)濟價值和實用價值。

現(xiàn)階段研究為改善鋁脫氧鋼水的可澆性、提高連澆爐數(shù)，需要將鋼中夾雜物進行變性處理，使之成為低熔點的化合物。即通過喂入 Ca包芯線使鋼液中的Al₂O₃夾雜物與CaO結合轉變?yōu)榈腿埸c的鋁酸鈣，避免夾雜物附著在水口內壁上，減少堵塞并且使鑄坯的顯微組織結構趨于均勻。目前一般利用渣洗、堿土或稀土金屬使夾雜物變性為液態(tài)或者微小夾雜，同時改變夾雜在鋼中的分布狀況，來提高鋼材質量和加工性能。特別在含鋁鋼([Al]＝0.01％～0.07％)精煉工藝中，國內外最常用的方法是采取喂鈣芯線處理工藝，要求鋼中[Ca]/[Al]和 [Ca]/T[O]處于一定范圍，使鋼中Al₂O₃夾雜轉變?yōu)榈腿埸c的鈣鋁酸鹽復合夾雜并促使其上浮。

另外國內外專家研究較多的還有利用鎂合金包芯線對微米夾雜物進行控制的“氧化物冶金”，以使簇狀Al₂O₃變成細小、邊緣光滑的 MgO·Al₂O₃夾雜物，且其在軋制過程中不易形成空穴和應力源。尖晶石被變性的硫化物包裹，此多相夾雜物還可降低對鋼疲勞性能的有害程度。但是Mg、Ca等屬于金屬活潑性很強、熔點和沸點都比較低的 IIA族堿土金屬，在1873K的蒸汽壓分別為1927kPa、182.4kPa，在煉鋼溫度下易揮發(fā)，加入和冶煉過程中燒損嚴重，難以準確控制其含量，收得率仍不穩(wěn)定。此外鎂鋁尖晶石富集或鈣鋁酸鹽改性不完全也會造成軋材缺陷。