CN101921893A

CN101921893A - 一种用于炼钢脱氧的实心金属钙包芯线

Info

Publication number: CN101921893A
Application number: CN 201010292333
Authority: CN
Inventors: 周海涛; 周啸
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-09-27
Filing date: 2010-09-27
Publication date: 2010-12-22

Abstract

本发明涉及一种用于炼钢脱氧的实心金属钙包芯线。所述实心金属钙包芯线是由外层钢壳，中间保护层，内芯三部分组成；内芯为实心金属钙线。本发明提供的实心金属钙包芯线能降低金属钙的气化速度，增加金属钙被钢水吸收的时间，克服了粉剂钙包芯线出现空心或芯粉重量不均而影响喂丝的现象，避免了粉剂钙包芯线中有害元素(S、P、C、Si)的带入，因而大大的提高了金属钙收得率。

Description

一种用于炼钢脱氧的实心金属钙包芯线

技术领域

本项发明属于冶金技术领域，涉及一种钢水炉外精炼用实心金属钙包芯线。

背景技术

钢铁冶炼过程中，炉外精炼工艺得到了广泛应用。炉外精炼工艺可进一步脱硫、脱氧和夹杂物变性处理，以便生产出更高品质的普通钢及合金钢，满足工农业发展建设的需求。钢水钙处理是以喷射冶金或喂线法将金属钙或合金加入钢液深部，达到脱氧、脱硫、使非金属夹杂变性等冶金效果的炉外精炼技术。由于金属钙在熔点低(843℃)，沸点低(1450℃)，在钢液中极易上浮到钢渣表面上与空气中的氧及渣液中的氧化物反应而烧损掉。故一般使用含金属钙的包芯线如CaSi包芯线(Ca28％～32％)或CaFe包芯线(Ca约为30％，Fe约70％)，且处理时要尽量加到金属液深部，利用金属液的静压，使钙在变成钙气泡之前即与钢中的氧、硫等起反应，不至于一加进去就变成钙气泡上浮损失掉。

上述两种包芯线已经能够满足部分钢种精炼的技术要求，但相对而言还不十分理想，这是因为喂Ca-Si线时会出现钢水增硅现象，硅含量的增加也要影响到钢的最终性能。采用Ca-Fe包芯线时不会出现前述的增硅现象，但包装在包芯线内部的Fe-Ca粉进入到钢液中后组成的包芯线进入钢包后，在高温的作用下已经软化，即使较高的喂丝速度，包芯线也无法穿透高温钢水进入深部，大多位于钢水的上部(见图1)，金属钙将快速气化，很容易形成钙气泡在其尚未同钢中杂质接触反应之时就已经上浮到了钢水的表面，使得金属的收得率较低仅有10％左右，大量的金属钙都无谓地浪费了。

发明内容

为解决现有钙包芯线存在的不足，使钢水钙处理高效稳定，本发明提供了一种用于炼钢脱氧的新型实心金属钙包芯线，其结构见图2。它能降低金属钙的气化速度，增加金属钙被钢水吸收的时间，克服粉剂钙包芯线出现空心或芯粉重量不均而影响喂丝的现象，避免粉剂钙包芯线中有害元素(S、P、C、Si)的带入，因而大大的提高了金属钙收得率。

本发明的一种用于炼钢脱氧的实心金属钙包芯线，是由外层包裹中间层，中间层包裹内芯组成，所述的内芯为杂质重量总和不高于0.1wt％，密度为1.51-1.54g/cm³的实心金属钙线；所述的中间层为机油或菜籽油；所述的外层为A3钢或Q195钢。

所述的A3钢或Q195钢的厚度为0.56mm。

所述的内芯的直径为7.5-8mm。

制备所述的实心金属钙包芯线的方法是将内芯涂上中间层后用外层包裹并压紧，最终包卷成线状成品，即制得实心金属钙包芯线。

所述的内芯的制备包括如下步骤：

以杂质重量总和不高于0.1％的工业纯钙锭为原料，在充满保护气体的加热炉中加热到350-450℃，然后进入挤压装置，挤压出密度为1.51-1.54g/cm³，的实心金属钙线。

所述的挤压次数为一次或一次以上。

所述的保护气体为流量3-6L/min，压力12-16MPa的氩气。

所述的挤压装置中的挤压筒和模具在挤压前预热至250-350℃。

因为本发明的特殊结构，具有以下二个特点：

1.实心金属钙包芯线是外层钢壳、中间保护层、内芯为实心金属钙线的特殊结构，使得包芯线的高温强度大大提高，极大提高了包芯线的穿透能力，使得金属钙能够真正地加入到钢水深部，利用钢水的静压，使金属钙在变成钙气泡之前即与钢水中氧、硫等反应，大大提高了金属钙收得率；

2.实心金属钙包芯线中金属钙呈实心结构，与颗粒充填的钙包芯线相比，由于金属钙的比表面积大大缩小，因此降低了金属钙的气化速度，增加了金属钙被钢水吸收的时间，而能在钢液取得更高的回收率且稳定。

使用该种产品可以获得以下的积极效果：

1)钙处理过程收得率较大幅度提高，且稳定，大大降低钙处理成本；

2)缩短了钙处理时间，减少了过程温降；

3)避免粉剂钙包芯线中有害元素(S、P、C、Si)的带入；

4)克服粉剂钙包芯线出现空心或芯粉重量不均而影响喂丝的现象。

附图说明

图1为钢水钙处理喂线法示意图；

图2为实心金属钙包芯线结构图；

图中1为内芯，2为中间层，3为外层；

图3是本发明的实心金属钙线制备时所采用的挤压设备结构示意图；

图中4为挤压杆，5为挤压筒，6为挤压模，7为底座，8为带冷却通道的模具；

图4是本发明的实心金属钙线制备时工艺流程示意图；

图5是本发明的包芯线产品。

具体实施方式

以下结合实施例旨在进一步说明本发明，而非限制本发明。

实施例1

本发明的用于炼钢脱氧的实心金属钙包芯线，是由外层3包裹中间层2，中间层2包裹内芯1组成，所述的内芯1为杂质重量总和不高于0.1wt％，密度为1.51-1.54g/cm³的实心金属钙线；所述的中间层2为机油或菜籽油；所述的外层3为A3钢或Q195钢。所述的A3钢或Q195钢的厚度为0.56mm。所述的内芯的直径为7.5-8mm。

本发明制备实心金属钙线的内芯所采用的挤压设备如图3所示。其制备实心金属钙线的工作流程，如图4所示。主要首先将钙锭在具有气体保护的炉子加热到400℃，然后放到一次挤压机中通过挤压杆施加压力进行挤压，在钙线流出模具后进行液氮冷却。获得一次挤压的钙线后按规定的尺寸锯切，再放到加热炉中加热到400℃，再在二次压机进行挤压，挤出的钙线在模具出口进行液氮冷却。

挤压钙线按下列工艺进行：

1)以工业纯钙锭为原料，杂质总和不高于0.1％的，直径0.35米，长度0.5米的钙锭放到具有气体保护的加热炉中加热到400℃，炉中充满流量为5L/min，压力为14MPa的氩气，且加热前要对炉子进行干燥。

3)将加热好的钙锭放到一次挤压机中，其中挤压筒和模具的温度为300℃，以15米/分挤压，获得90毫米直径的一次挤压钙棒。

4)将获得的一次挤压钙线按二次挤压机的能力切成0.5米，然后放到具有气体保护的二次加热炉中加热到400℃，炉中充满流量为5L/min，压力为14MPa的氩气，且加热前要对炉子进行干燥。

5)将加热好的钙线材放到二次挤压机中，其中挤压筒和模具的温度为300℃，

以35米/分挤压，获得直径为7.8mm的实心金属钙线。最终的密度为1.53g/cm³.

6)步骤3)和步骤5)模具的出口处带有液氮气体冷却。

之后将实心金属钙线涂上中间保护层防止氧化，最后包覆成形，在外面裹上一层钢壳压紧即制得实心金属钙包芯线。

本发明包芯线的规格参数如下：

1.包芯线直径：9.5mm

2.包芯线成分(质量％)：钢壳70，实心金属钙线30

3.每米重量(克/米)：钢壳140，实心金属钙线60

4.实心金属钙线的化学成份(％)

Ca	Fe Ni Mn Cu Mg Al Si N
		≥	≤
97.0	0.01 0.005 0.03 0.003 0.8 0.5 0.01 0.05

喂入方式：在LF炉处理末期喂入，钢种：10MnCrMoV、27MnCr4，喂入量：10MnCrMoV 钢种350m/炉(4炉)；27MnCr4等150m/炉，喂丝速度90-105m/min，视钢水和增钙情况酎情调整。喂线后Ca的收得率比较稳定，平均收得率为25％，平均脱硫率26％，最高脱硫率33％，最低硫含量0.006％，平均脱氧率20％，最低氧含量0.00082％，喂线后钢水浇注正常，铸坯质量良好，表明本发明实心金属钙包芯线还可以促进夹杂物变性，净化钢水和改善钢水浇注性能，并且可以消除中间包和连铸过程中的水口结瘤现象。

Claims

1.一种用于炼钢脱氧的实心金属钙包芯线，其特征在于，是由外层包裹中间层，中间层包裹内芯组成，所述的内芯为杂质重量总和不高于0.1wt％的实心金属钙线。

2.根据权利要求1所述的实心金属钙包芯线，其特征在于，所述的实心金属钙线密度为1.51-1.54g/cm³.

3.根据权利要求1或2所述的实心金属钙包芯线，其特征在于，所述的内芯的直径为7.5-8mm。

4.根据权利要求1所述的实心金属钙包芯线，其特征在于，所述的中间层为机油或菜籽油；所述的外层为A3钢或Q195钢。

5.根据权利要求1所述的实心金属钙包芯线，其特征在于，所述的A3钢或Q195钢的厚度为0.56mm。