專利名稱：一種用于煉鋼脫氧的實(shí)心金屬鈣包芯線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本項(xiàng)發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種鋼水爐外精煉用實(shí)心金屬鈣包芯線。
背景技術(shù)：
鋼鐵冶煉過程中，爐外精煉工藝得到了廣泛應(yīng)用。爐外精煉工藝可進(jìn)一步脫硫、 脫氧和夾雜物變性處理，以便生產(chǎn)出更高品質(zhì)的普通鋼及合金鋼，滿足工農(nóng)業(yè)發(fā)展建設(shè)的 需求。鋼水鈣處理是以噴射冶金或喂線法將金屬鈣或合金加入鋼液深部，達(dá)到脫氧、脫硫、 使非金屬夾雜變性等冶金效果的爐外精煉技術(shù)。由于金屬鈣在熔點(diǎn)低(843°C)，沸點(diǎn)低 (1450°C )，在鋼液中極易上浮到鋼渣表面上與空氣中的氧及渣液中的氧化物反應(yīng)而燒損 掉。故一般使用含金屬鈣的包芯線如CaSi包芯線(Ca28% 32%)或CaFe包芯線(Ca約 為30%，F(xiàn)e約70% )，且處理時(shí)要盡量加到金屬液深部，利用金屬液的靜壓，使鈣在變成鈣 氣泡之前即與鋼中的氧、硫等起反應(yīng)，不至于一加進(jìn)去就變成鈣氣泡上浮損失掉。上述兩種包芯線已經(jīng)能夠滿足部分鋼種精煉的技術(shù)要求，但相對而言還不十分理 想，這是因?yàn)槲笴a-Si線時(shí)會(huì)出現(xiàn)鋼水增硅現(xiàn)象，硅含量的增加也要影響到鋼的最終性能。 采用Ca-Fe包芯線時(shí)不會(huì)出現(xiàn)前述的增硅現(xiàn)象，但包裝在包芯線內(nèi)部的Fe-Ca粉進(jìn)入到鋼 液中后組成的包芯線進(jìn)入鋼包后，在高溫的作用下已經(jīng)軟化，即使較高的喂絲速度，包芯線 也無法穿透高溫鋼水進(jìn)入深部，大多位于鋼水的上部(見圖1)，金屬鈣將快速氣化，很容易 形成鈣氣泡在其尚未同鋼中雜質(zhì)接觸反應(yīng)之時(shí)就已經(jīng)上浮到了鋼水的表面，使得金屬的收 得率較低僅有10%左右，大量的金屬鈣都無謂地浪費(fèi)了。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有鈣包芯線存在的不足，使鋼水鈣處理高效穩(wěn)定，本發(fā)明提供了一種用 于煉鋼脫氧的新型實(shí)心金屬鈣包芯線，其結(jié)構(gòu)見圖2。它能降低金屬鈣的氣化速度，增加金 屬鈣被鋼水吸收的時(shí)間，克服粉劑鈣包芯線出現(xiàn)空心或芯粉重量不均而影響喂絲的現(xiàn)象， 避免粉劑鈣包芯線中有害元素(S、P、C、Si)的帶入，因而大大的提高了金屬鈣收得率。本發(fā)明的一種用于煉鋼脫氧的實(shí)心金屬鈣包芯線，是由外層包裹中間層，中間層 包裹內(nèi)芯組成，所述的內(nèi)芯為雜質(zhì)重量總和不高于0. lwt%，密度為1. 51-1. 54g/cm3的實(shí)心 金屬鈣線；所述的中間層為機(jī)油或菜籽油；所述的外層為A3鋼或Q195鋼。所述的A3鋼或Q195鋼的厚度為0. 56mm。所述的內(nèi)芯的直徑為7. 5_8mm。制備所述的實(shí)心金屬鈣包芯線的方法是將內(nèi)芯涂上中間層后用外層包裹并壓緊， 最終包卷成線狀成品，即制得實(shí)心金屬鈣包芯線。所述的內(nèi)芯的制備包括如下步驟以雜質(zhì)重量總和不高于0. 的工業(yè)純鈣錠為原料，在充滿保護(hù)氣體的加熱爐中 加熱到350-450°C，然后進(jìn)入擠壓裝置，擠壓出密度為1. 51-1. 54g/cm3,的實(shí)心金屬鈣線。所述的擠壓次數(shù)為一次或一次以上。
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所述的保護(hù)氣體為流量3-6L/min，壓力12_16MPa的氬氣。所述的擠壓裝置中的擠壓筒和模具在擠壓前預(yù)熱至250-350°C。因?yàn)楸景l(fā)明的特殊結(jié)構(gòu)，具有以下二個(gè)特點(diǎn)1.實(shí)心金屬鈣包芯線是外層鋼殼、中間保護(hù)層、內(nèi)芯為實(shí)心金屬鈣線的特殊結(jié)構(gòu)， 使得包芯線的高溫強(qiáng)度大大提高，極大提高了包芯線的穿透能力，使得金屬鈣能夠真正地 加入到鋼水深部，利用鋼水的靜壓，使金屬鈣在變成鈣氣泡之前即與鋼水中氧、硫等反應(yīng)， 大大提高了金屬鈣收得率；2.實(shí)心金屬鈣包芯線中金屬鈣呈實(shí)心結(jié)構(gòu)，與顆粒充填的鈣包芯線相比，由于金 屬鈣的比表面積大大縮小，因此降低了金屬鈣的氣化速度，增加了金屬鈣被鋼水吸收的時(shí) 間，而能在鋼液取得更高的回收率且穩(wěn)定。使用該種產(chǎn)品可以獲得以下的積極效果1)鈣處理過程收得率較大幅度提高，且穩(wěn)定，大大降低鈣處理成本；2)縮短了鈣處理時(shí)間，減少了過程溫降；3)避免粉劑鈣包芯線中有害元素(S、P、C、Si)的帶入；4)克服粉劑鈣包芯線出現(xiàn)空心或芯粉重量不均而影響喂絲的現(xiàn)象。


圖1為鋼水鈣處理喂線法示意圖；圖2為實(shí)心金屬鈣包芯線結(jié)構(gòu)圖；圖中1為內(nèi)芯，2為中間層，3為外層；圖3是本發(fā)明的實(shí)心金屬鈣線制備時(shí)所采用的擠壓設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；圖中4為擠壓桿，5為擠壓筒，6為擠壓模，7為底座，8為帶冷卻通道的模具；圖4是本發(fā)明的實(shí)心金屬鈣線制備時(shí)工藝流程示意圖；圖5是本發(fā)明的包芯線產(chǎn)品。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例旨在進(jìn)一步說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。實(shí)施例1本發(fā)明的用于煉鋼脫氧的實(shí)心金屬鈣包芯線，是由外層3包裹中間層2，中間層2 包裹內(nèi)芯1組成，所述的內(nèi)芯1為雜質(zhì)重量總和不高于0. Iwt%，密度為1. 51-1. 54g/cm3的 實(shí)心金屬鈣線；所述的中間層2為機(jī)油或菜籽油；所述的外層3為A3鋼或Q195鋼。所述的 A3鋼或Q195鋼的厚度為0. 56mm。所述的內(nèi)芯的直徑為7. 5_8mm。本發(fā)明制備實(shí)心金屬鈣線的內(nèi)芯所采用的擠壓設(shè)備如圖3所示。其制備實(shí)心金屬 鈣線的工作流程，如圖4所示。主要首先將鈣錠在具有氣體保護(hù)的爐子加熱到400°C，然后 放到一次擠壓機(jī)中通過擠壓桿施加壓力進(jìn)行擠壓，在鈣線流出模具后進(jìn)行液氮冷卻。獲得 一次擠壓的鈣線后按規(guī)定的尺寸鋸切，再放到加熱爐中加熱到400°C，再在二次壓機(jī)進(jìn)行擠 壓，擠出的鈣線在模具出口進(jìn)行液氮冷卻。擠壓鈣線按下列工藝進(jìn)行1)以工業(yè)純鈣錠為原料，雜質(zhì)總和不高于0. 1 %的，直徑0. 35米，長度0. 5米的鈣錠放到具有氣體保護(hù)的加熱爐中加熱到400°C，爐中充滿流量為5L/min，壓力為14MPa的氬 氣，且加熱前要對爐子進(jìn)行干燥。3)將加熱好的鈣錠放到一次擠壓機(jī)中，其中擠壓筒和模具的溫度為300°C，以15 米/分?jǐn)D壓，獲得90毫米直徑的一次擠壓鈣棒。4)將獲得的一次擠壓鈣線按二次擠壓機(jī)的能力切成0. 5米，然后放到具有氣體保 護(hù)的二次加熱爐中加熱到400°C，爐中充滿流量為5L/min，壓力為14MPa的氬氣，且加熱前 要對爐子進(jìn)行干燥。5)將加熱好的鈣線材放到二次擠壓機(jī)中，其中擠壓筒和模具的溫度為300°C，以35米/分?jǐn)D壓，獲得直徑為7. 8mm的實(shí)心金屬鈣線。最終的密度為1. 53g/cm3.6)步驟3)和步驟5)模具的出口處帶有液氮?dú)怏w冷卻。之后將實(shí)心金屬鈣線涂上中間保護(hù)層防止氧化，最后包覆成形，在外面裹上一層 鋼殼壓緊即制得實(shí)心金屬鈣包芯線。本發(fā)明包芯線的規(guī)格參數(shù)如下1.包芯線直徑9· 5匪2.包芯線成分(質(zhì)量％ )鋼殼70，實(shí)心金屬鈣線303.每米重量(克/米)鋼殼140，實(shí)心金屬鈣線604.實(shí)心金屬鈣線的化學(xué)成份(％ ) 喂入方式在LF爐處理末期喂入，鋼種10MnCrMoV、27MnCr4，喂入量IOMnCrMoV 鋼種350m/爐(4爐)；27MnCr4等150m/爐，喂絲速度90-105m/min，視鋼水和增鈣情況酎 情調(diào)整。喂線后Ca的收得率比較穩(wěn)定，平均收得率為25%，平均脫硫率26%，最高脫硫率 33 %，最低硫含量0. 006 %，平均脫氧率20 %，最低氧含量0. 00082 %，喂線后鋼水澆注正 常，鑄坯質(zhì)量良好，表明本發(fā)明實(shí)心金屬鈣包芯線還可以促進(jìn)夾雜物變性，凈化鋼水和改善 鋼水澆注性能，并且可以消除中間包和連鑄過程中的水口結(jié)瘤現(xiàn)象。
權(quán)利要求
一種用于煉鋼脫氧的實(shí)心金屬鈣包芯線，其特征在于，是由外層包裹中間層，中間層包裹內(nèi)芯組成，所述的內(nèi)芯為雜質(zhì)重量總和不高于0.1wt％的實(shí)心金屬鈣線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)心金屬鈣包芯線，其特征在于，所述的實(shí)心金屬鈣線密度 為 1. 51-1. 54g/cm3.
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的實(shí)心金屬鈣包芯線，其特征在于，所述的內(nèi)芯的直徑為 7. 5-8mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)心金屬鈣包芯線，其特征在于，所述的中間層為機(jī)油或菜 籽油；所述的外層為A3鋼或Q195鋼。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)心金屬鈣包芯線，其特征在于，所述的A3鋼或Q195鋼的厚 度為 0. 56mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于煉鋼脫氧的實(shí)心金屬鈣包芯線。所述實(shí)心金屬鈣包芯線是由外層鋼殼，中間保護(hù)層，內(nèi)芯三部分組成；內(nèi)芯為實(shí)心金屬鈣線。本發(fā)明提供的實(shí)心金屬鈣包芯線能降低金屬鈣的氣化速度，增加金屬鈣被鋼水吸收的時(shí)間，克服了粉劑鈣包芯線出現(xiàn)空心或芯粉重量不均而影響喂絲的現(xiàn)象，避免了粉劑鈣包芯線中有害元素(S、P、C、Si)的帶入，因而大大的提高了金屬鈣收得率。
文檔編號C21C7/06GK101921893SQ20101029233
公開日2010年12月22日 申請日期2010年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月27日
發(fā)明者周嘯, 周海濤 申請人:周海濤;周嘯