CN102796846B - 一种炼钢用复合包芯线的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种炼钢用复合包芯线及其制备方法，目的在于提供一种洁净钢炼钢用深度缓释脱氧技术，既能脱出钢液中的杂质同时又能脱出钢渣中的杂质。按照一定的组分配比和方法步骤，制备出来的复合包芯线，具有脱氧、脱硫效率高，减小了钙的喷溅几率，钙处理过程收得率大幅提高，降低了钙处理成本。能有效脱出钢渣中的氧，防止钢渣中的氧饱和后再次侵入钢液中。

Description

一种炼钢用复合包芯线的制备方法

技术领域

本发明涉及冶金炼钢领域，尤其涉及一种洁净钢炼钢用复合包芯线及其制备方法。 

背景技术

目前钢铁生产中粉芯包芯线和实芯纯钙线已被广泛使用，精炼钢包芯线的使用量超过70%。 

近年来，随着我国钢铁工业的高速发展，低碳低硅钢种比例增加，要求在进行钙处理时除具有脱氧、脱硫、改变夹杂形态、促进夹杂的上浮，净化钢液，改善钢水的可浇性等功能外，还要求对钢水不增加其他物质，影响洁净钢纯度。由于用铝钙线、硅钙线等时钢水有增铝、增硅现象，因此，纯金属钙成为满足上述要求，并成功应用于钢铁工业洁净钢产品。 

在精炼炉使用上述产品时，还需采用后期喂铝线工艺，主要考虑是通过前期精炼过程充分降低钢水中氧含量后，减少喂铝线过程形成的Al₂O₃夹杂。通过分析，精炼炉精炼钢以低C钢为主，初期钢水含氧量相对较高，及时经过精炼后，钢水中含氧量仍然较高，同时由于还原性极强，后期喂入铝线后，一部分铝线与钢水中的氧反应，另一部分与钢水中和炉渣中的氧化物夹杂反应形成大量Al₂O₃夹杂，而后期吹氩和钢渣反应时间较短，夹杂物上浮少，造成钢水中Al₂O₃夹杂较多，影响钢水纯净度和钢水流动性。 

现在应用的是钢包喂钙线方法，是将钙合金（Ca、Ca-Si、Ca-Fe等）用钢皮包裹制成包芯线，通过喂丝机的导引管将其以很高的速度插入钢液。喂丝过程中同时伴随惰性气体搅拌，以增加Ca蒸汽泡在钢液中的停留时间，保证良好的混合。这种方法在全世界的钢铁企业中得到了广泛应用并取得了极大成功。 

上述几种包芯线能够满足钢种精炼的技术要求，但是新的问题又产生了，将钢水中的O、S、P、C、Si等杂质从钢液中脱出，进入到钢渣中，当钢渣中的O、S、P、C、Si等杂质达到饱和状态时，就有一部分又回到钢液中影响洁净钢的纯度，这就要求在脱出钢液中的杂质的同时也要脱出钢渣中的杂质。 

发明内容

本发明目的在于提供一种洁净钢炼钢用深度缓释脱氧技术，既能脱出钢液中的杂质，同时又能脱出钢渣中的杂质。 

为实现上述目的，本发明可以采取以下技术方案。 

提供一种用于炼钢的复合包芯线，所述包芯线由钢壳、钙丝和缓释剂组成，其中所述钢壳为A3钢，钙丝的化学成分为，Ca≥96wt%，Fe≤0.015wt%、Ni≤0.004wt%、Cu≤0.0025 wt%、Mg≤0.65 wt%、Al≤0.6 wt%、Si≤0.012 wt%，缓释剂的化学成分为， Al为28-30 wt%、Al₂O₃为45-60 wt%、MgO＜3 wt%、SiO₂＜8 wt%。 

所述包芯线的成分配比为，钢壳45wt%、钙丝15wt%和缓释剂40wt%。 

所述包芯线直径为11-14mm。 

所述钢壳厚度为0.5-1.0mm，钙丝直径为6.5-7mm。 

提供一种制备复合包芯线的方法，包括以下步骤： 

1）将钙锭钝化处理，然后加热软化，经挤压机挤压成型钙丝；

2）将缓释剂粉碎成粉状，经包裹机用钢带将钙丝和缓释剂包裹成型，经缠盘机将包芯线缠盘成卷；

3）密封包装。

本发明的产品具有外层是钢壳、最里层实芯金属钙丝、中间夹层为粉状缓释剂的结构。纯钙丝能地加入到钢水深部，利用钢水静压和缓释剂的保护，使金属钙在气化中即与钢中氧、硫等反应，大大提高金属钙收得率；同时缓释剂随着钙蒸汽的上浮，缓慢的与液体中的氧、硫反应的同时，绝大部分运动到上部的钢渣内，大量的缓释剂与钢渣中的氧、硫等杂质反应，将钢渣中的氧及硫杂质脱出，同时还不产生夹杂物。 

本发明的要点是：利用缓释剂的加入量和缓释剂与钙丝线的比例，降低钙蒸汽的蒸汽压，不产生钙蒸汽喷溅现象，同时缓释剂很快的漂浮到钢液的上部与钢渣中的氧、硫反应，脱出钢渣中的氧、硫等杂质，同时还不产生夹杂物。 

另外，用本发明生产的纯钙丝复合包芯线还克服了以往传统钙线断线、喷溅、钙收得率低的难题，提高了钙线的质量，提高了产品运行的可靠性与稳定性。同时采用了先进的控制方法，降低能耗。 

用本发明生产的炼钢用钙丝复合包芯线，作为纯钙丝线、铝钙线、硅钙线、铝芯线优质的替代品，提高钙收得率，提高钢水纯净度和钢水流动性，净化作业环境。 

本发明生产的复合包芯线优点有： 

1）纯钙进行脱氧、脱硫效率高。

2）在缓释剂的保护下，减小了钙的喷溅几率，钙处理过程收得率较大幅度提高，且稳定，大大降低了钙处理成本。 

3）在脱出钢液中的氧之外还能有效的脱出钢渣中的氧，防止钢渣中的氧饱和后再次侵入到钢液中。 

4）避免粉剂钙包芯线中有害元素（S、P、C、Si）的带入，使得洁净钢更加纯净。在浇铸温度下是固体的氧化铝、二氧化硅都可能造成小直径水口的堵塞。在铝镇静钢的条件下，当钢水的含铝量超过0.01%时，就会很快引起水口堵塞。往钢水中加入纯钙就能解决这一问题。 

5）克服粉剂钙包芯线出现空心或粉剂重量不均而影响喂线的现象。 

具体实施方式

本发明技术提供了一种精炼钢实芯复合包芯线的生产方法，所述生产方法为将钙锭钝化处理，然后加热软化，经挤压机挤压成型钙线丝，再将炼钢缓释剂粉碎成粉状，经包裹机用钢带将钙线丝和缓释剂包裹成型，经缠盘机将包芯线缠盘成卷，最后进行密封包装。 

复合包芯线的参数如下： 

1. 包芯线直径： 11-14mm。

2．包芯线成分（wt%）：钢壳45； 钙丝15；缓释剂40。 

3．每米重量（g）：钢壳190；实芯钙55与缓释剂165。 

4．钙丝的化学成分为，Ca≥96wt%，Fe≤0.015wt%、Ni≤0.004wt%、Cu≤0.0025 wt%、Mg≤0.65 wt%、Al≤0.6 wt%、Si≤0.012 wt%，缓释剂的化学成分为， Al为28-30 wt%、Al₂O₃为45-60 wt%、MgO＜3 wt%、SiO₂＜8 wt%。 

喂入方式：在LF 炉处理末期喂入，在钢种：10MnCrMoV、65Mn等精炼中，喂线后Ca的收得率稳定，平均收得率为39%，平均脱硫率30%，最高脱硫率38%，最低硫含量0.004%，平均脱氧率30%，最低氧含量0.0007%, 喂线后钢水浇注正常，铸坯质量良好，表明此实芯钙丝复合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，并且可以消除中包水口结瘤现象。 

本发明是一种精炼钢生产用实芯钙丝复合包芯线，它能够使钢水钙处理稳定，脱氧率高。 

它能加入到钢包的临界点（一般在钢包的2/3处）以下，增加钙丝与钢水的反应时间，减少氩气用量，避免了钢液的喷溅现象。 

钙与钢液的接触时间长，并且稳定，钙收得率达到39%以上。 

本发明的实芯钙丝复合包芯线，是由外皮包裹钙丝和缓释剂组成，钙丝和缓释剂杂质总和不高于0.18wt%；所述的外皮为A3钢。所述的钙丝直径为6.5-7mm。 

1、本发明所述钙丝的优点有： 

实芯钙丝复合包芯线具有外皮为钢壳、芯部为钙丝、夹层是缓释剂的结构，穿透能力极强，使得钙丝能够加入到钢水的临界点（钢包2/3处）以下，在钢液中钙丝与钢水中氧、硫等反应，缓释剂达到保护钙蒸汽挥发及缓慢的与氧起反应的作用，脱出氧、硫和其它夹杂物等，提高钢水的纯净度，同时提高了钙收得率；同时大部分缓释剂与钢渣中的氧起反应，防止钢渣中的氧达到饱和后返回到钢液中。

2．本发明的优势有： 

1）纯钙丝可以快速脱氧、脱硫；

2）缓释剂可以保护纯钙丝不喷溅；

3）缓释剂的大部分可以脱出钢渣中的氧，防止氧饱和后回到钢液中；

4）减少钢水中夹杂物含量；

5）提高钢水纯净度；

6）提高钢水流动性，提高钢坯连铸效率。

最后应说明的是：显然，上述实施举例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。 

Claims (1)

1.一种洁净钢炼钢用复合包芯线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将钙锭钝化处理，然后加热软化，经挤压机挤压成型钙丝；

2）将缓释剂粉碎成粉状，经包裹机用钢带将钙丝和缓释剂包裹成型，经缠盘机将包芯线缠盘成卷；

3）密封包装；

其中，所述包芯线由钢壳、钙丝和缓释剂组成，其中所述钢壳为A3钢，钙丝的化学成分为，Ca≥96wt %，Fe≤0.015wt%、Ni≤0.004重量%、Cu≤0.0025 wt %、Mg≤0.65 wt %、Al≤0.6 wt % 、Si≤0.012 wt %，缓释剂的化学成分为， Al 为28-30 wt %、Al₂O₃ 为45-60 wt %、MgO＜3 wt %、SiO₂＜8 wt %，所述包芯线的成分配比为，钢壳35-55 wt %、钙丝10-20 wt %和缓释剂35-45 wt %，所述包芯线直径为11-14mm，所述钢壳厚度为0.5-1.0mm，钙丝直径为6.5-7mm。