CN108715915A

CN108715915A - 一种提高精炼包芯线芯部材料收得率的热处理工艺

Info

Publication number: CN108715915A
Application number: CN201810633225.9A
Authority: CN
Inventors: 耿开博; 于庆; 蔡士忠
Original assignee: Shandong Han Shang New Material Co Ltd
Current assignee: Shandong Han Shang New Material Co Ltd
Priority date: 2018-06-20
Filing date: 2018-06-20
Publication date: 2018-10-30

Abstract

本发明公开一种提高精炼包芯线芯部材料收得率的热处理工艺，属于金属热处理技术领域，包括对包芯线进行加热处理、保温处理以及降温处理等步骤，采用上述步骤处理后的包芯线，部分去除包芯线生产时产生的内应力，适当降低其刚性。达到内抽喂线时自转的力量被相对柔软的包芯线吸收，从而在喂线时使的包芯线能够顺利喂入。可以直插包底，容易达到临界深度以下，从而大大提高收得率。采用本工艺处理的包芯线收得率可以达到45‑50%，是未经过热处理的包芯线收得率的2倍左右，并且收得率稳定、喂线无喷溅。可以降低包盖沾渣和维护周期。有效降低整体冶炼成本。

Description

一种提高精炼包芯线芯部材料收得率的热处理工艺

技术领域

本发明涉及一种金属热处理工艺，尤其是一种提高精炼包芯线芯部材料收得率的热处理工艺。

背景技术

冶金行业在进行金属精炼时，常需在钢液中注入包芯线，以便在其中添加芯部材料。常用的包芯线有钙铁线、硅钙线、硫线、碳线、稀土镁硅球化线等。

包芯线的喂线方式有内抽式和外放式两种。内抽式喂线时包芯线在抽出时伴随自转现象。由于线自身的自转会导致线在喂入钢液时沿圆周摆动，使得包芯线不能扎破渣层顺利喂入。即使勉强喂入钢包，由于芯部材料密度很轻，包芯线的摆动，使得喂入的包芯线不能克服很大的浮力顺利插入钢包底部。同时由于包芯线在加工中产生较大的内应力，如不进行其他处理，喂线时很大的刚性使得这种摆动加剧，包芯线不能顺利喂到临界深度以下，大量的芯部材料会气化烧损，降低了芯部材料的收得率。在喂入包芯线的时候，其芯部材料收得率一般在18-28%左右。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上现有技术的不足而提供一种提高精炼包芯线芯部材料收得率的热处理工艺。

本发明的具体处理工艺技术方案如下：该工艺方法包括以下步骤：

步骤一、加热处理：将制作好的包芯线进行加热处理，加热温度在400℃—750℃，加热时间3-8小时；

步骤二、保温处理:加热到设定温度后进行保温处理，保温时间1-5小时；

步骤三、降温处理：将保温好的包芯线进行降温处理，降温时间6-20小时，待降温到常温状态时即可。

进一步地，步骤一中加热时间4-6小时。

进一步地，步骤二中保温时间2-4小时。

进一步地，步骤三中降温时间9-15小时。

进一步地，所述加热处理采用燃气加热、电炉加热或者高频加热。

进一步地，所述降温处理采用自然降温或者风冷降温。

进一步地，其降温时间大于加热时间的2倍。

本发明热处理工艺产生的有益效果是：

1、本工艺方法采用加热工艺，部分去除包芯线生产时产生的内应力，适当降低其刚性；

2、在内抽喂线时自转的力量被相对柔软的包芯线吸收，从而在喂线时使的包芯线能够顺利喂入；

3、由于包芯线的内应力降低，在喂线时包芯线不会沿圆周摆动，可以直插钢包底，容易达到临界深度以下，从而大大提高收得率，采用本工艺处理的包芯线收得率可以达到45-50%，并且收得率稳定、喂线无喷溅；

4、可以降低包盖沾渣和维护周期，有效降低整体冶炼成本。

附图说明

图1是对包芯线牵拉后恢复长度示意图。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

该工艺方法包括以下步骤：步骤一、加热处理：此处所说的加热即是离线加热，就是指将制作好的整盘包芯线另外进行加热处理，跟包芯线加工不在一个流程，其离线加热可以使用充入非氧化性保护气体的罩式炉、井式炉、台车炉等，所述的非氧化性气体可以为CO₂、N₂、H₂、Ar或它们的混合气体，其加热温度选择在400℃—750℃，温度的选择主要是根据不同的钢壳材质、包芯线的加工工艺以及包芯线所填充的金属材料，钢壳材质以及所填充的金属材料的性质，熔点都是现有的已知技术，所属领域技术人员根据自己所掌握的公知技术就能轻易选择出合适的加热温度，因此，对于温度的选择此处不再累述，本步骤的加热时间3-8小时，加热应是缓慢加热方式，如此有利于整盘包芯线受热均匀，品质稳定；本发明所指的3-8小时的加热时间，是一个相对最经济的参数。根据炉容大小和装炉容量以及加热功率的不同，加热的时间可能超出3—8小时，但实质上仍应认为是本发明的保护范围。

步骤二、保温处理:加热到设定温度后进行保温处理，保温时间1-5小时；本发明所指的1-5小时的保温时间，是一个相对最经济的参数。根据炉容大小和装炉容量以及加热功率的不同，保温的时间可能超出1—5小时，但实质上仍应认为是本发明的保护范围。

步骤三、降温处理：将保温好的包芯线进行降温处理，降温时间6-20小时，待降温到常温状态时即可，其降温处理采用自然降温或者风冷降温。其降温时间大于加热时间的2倍。本发明所指的6-20小时的降温时间，是一个相对最经济的参数。根据炉容大小和装炉容量以及加热功率的不同，降温的时间可能超出6—20小时，但实质上仍应认为是本发明的保护范围。

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例一、对于芯部材料为钙丝，直径6.9mm，钢壳厚度1.0mm的包芯线，其一个加热炉放置包芯线的总重量是12吨，该工艺方法包括以下步骤：步骤一、加热处理：此处所说的加热即是离线加热，就是指将制作好的整盘包芯线另外进行加热处理，跟包芯线加工不在一个流程，其离线加热可以使用充入非氧化性保护气体的罩式炉、井式炉、台车炉等，所述的非氧化性气体可以为CO₂、N₂、H₂、Ar或它们的混合气体，其加热的最佳温度为580--630℃，优选温度为600℃，本步骤的加热时间5小时，加热应是缓慢加热方式，如此有利于整盘包芯线受热均匀，品质稳定；步骤二、保温处理:加热到设定温度后进行保温处理，保温时间3小时；步骤三、降温处理：将保温好的包芯线进行降温处理，降温时间15小时，待降温到常温状态时即可，其降温处理采用自然降温或者风冷降温。

实施例二、对于芯部材料为钙丝的包芯线，直径6.9mm，钢壳厚度1.5mm的包芯线，加热的最佳温度为600--650℃，其优选温度为620℃，加热时间6小时，保温时间3.5小时，降温时间16小时，其余同实施例一。

通过上述实施例一和实施例二对比可知，如果包芯线的材质相同，钢壳的壁厚大小决定了其加热温度的高低以及加热时间、保温时间和降温时间的长短。

实施例三、对于芯部材料为硅钙的包芯线，其包芯线直径11mm，钢壳厚度1.0mm，其一个加热炉放置包芯线的总重量是12吨，该工艺方法包括以下步骤：步骤一、加热处理：此处所说的加热即是离线加热，就是指将制作好的整盘包芯线另外进行加热处理，跟包芯线加工不在一个流程，其离线加热可以使用充入非氧化性保护气体的罩式炉、井式炉、台车炉等，所述的非氧化性气体可以为CO₂、N₂、H₂、Ar或它们的混合气体，其其加热的最佳温度为550--620℃，优选温度580℃，本步骤的加热时间4小时，加热应是缓慢加热方式，如此有利于整盘包芯线受热均匀，品质稳定；步骤二、保温处理:加热到设定温度后进行保温处理，保温时间2小时；步骤三、降温处理：将保温好的包芯线进行降温处理，降温时间10小时，待降温到常温状态时即可，其降温处理采用自然降温或者风冷降温。

实施例四、对于芯部材料为稀土镁球化包芯线，其包芯线直径直径11mm，钢壳厚度1.0mm，其一个加热炉放置包芯线的总重量是12吨，该工艺方法包括以下步骤：步骤一、加热处理：此处所说的加热即是离线加热，就是指将制作好的整盘包芯线另外进行加热处理，跟包芯线加工不在一个流程，其离线加热可以使用充入非氧化性保护气体的罩式炉、井式炉、台车炉等，所述的非氧化性气体可以为CO₂、N₂、H₂、Ar或它们的混合气体，其加热的最佳温度为550--620℃，优选温度570℃，本步骤的加热时间3.5小时，加热应是缓慢加热方式，如此有利于整盘包芯线受热均匀，品质稳定；步骤二、保温处理:加热到设定温度后进行保温处理，保温时间2小时；步骤三、降温处理：将保温好的包芯线进行降温处理，降温时间8小时，待降温到常温状态时即可，其降温处理采用自然降温或者风冷降温。

实施例五、对于芯部材料为钛的包芯线，其包芯线直径11mm，钢壳厚度1.0mm，其一个加热炉放置包芯线的总重量是12吨，该工艺方法包括以下步骤：步骤一、加热处理：此处所说的加热即是离线加热，就是指将制作好的整盘包芯线另外进行加热处理，跟包芯线加工不在一个流程，其离线加热可以使用充入非氧化性保护气体的罩式炉、井式炉、台车炉等，所述的非氧化性气体可以为CO₂、N₂、H₂、Ar或它们的混合气体，其加热的最佳温度为500-580℃，优选温度540℃，本步骤的加热时间3小时，加热应是缓慢加热方式，如此有利于整盘包芯线受热均匀，品质稳定；步骤二、保温处理:加热到设定温度后进行保温处理，保温时间2小时；步骤三、降温处理：将保温好的包芯线进行降温处理，降温时间8小时，待降温到常温状态时即可，其降温处理采用自然降温或者风冷降温。

上述热处理工艺也可以采用在线处理，也就是在制作成包芯线后即刻进入热处理工艺步骤，由于在线处理对时间要求比较短，因此处理后的品质肯定没有离线处理好，但是在线处理用时短，效率高。

采用上述步骤处理后的包芯线，部分去除包芯线生产时产生的内应力，适当降低其刚性。达到内抽喂线时自转的力量被相对柔软的包芯线吸收，从而在喂线时使的包芯线能够顺利喂入。可以直插包底，容易达到临界深度以下，从而大大提高收得率。采用本工艺处理的包芯线收得率可以达到45-50%，是未经过热处理的包芯线收得率的2倍左右，并且收得率稳定、喂线无喷溅。可以降低包盖沾渣和维护周期。有效降低整体冶炼成本。

下表是以实施例一为例根据附图1所示的方法，分别截取500mm长的未进行热处理的包芯线和进行过热处理的包芯线，然后一端固定，牵拉另一端至不同长度，然后松开，测量恢复后的长度，恢复后的长度等于牵拉松开后的长度减去500mm，下表是未进行热处理的包芯线和已进行热处理的包芯线经牵拉后恢复的长度对比。

从上表中可知，处理后的包芯线由于对自转的力量被本身吸收，牵拉后恢复的长度比未处理的要长很多，而且随着牵拉的长度增加，这种差距在不断加大，因此，在喂线时经过处理后的包芯线沿圆周的摆动幅度是更小，有利于直插钢包底部，容易达到临界深度以下。

其他实施例按照上述方法进行牵拉试验即可得出类似如上表所示的数据。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种提高精炼包芯线芯部材料收得率的热处理工艺，其特征在于该工艺方法包括以下步骤：

2.根据权利要求所述的一种提高精炼包芯线芯部材料收得率的热处理工艺，其特征在于步骤一中加热时间4-6小时。

3.根据权利要求所述的一种提高精炼包芯线芯部材料收得率的热处理工艺，其特征在于步骤二中保温时间2-4小时。

4.根据权利要求所述的一种提高精炼包芯线芯部材料收得率的热处理工艺，其特征在于步骤三中降温时间9-15小时。

5.根据权利要求1所述的一种提高精炼包芯线芯部材料收得率的热处理工艺，其特征在于所述加热处理采用燃气加热、电炉加热或者高频加热。

6.根据权利要求1所述的一种提高精炼包芯线芯部材料收得率的热处理工艺，其特征在于所述降温处理采用自然降温或者风冷降温。

7.根据权利要求1—6任一项所述的一种提高精炼包芯线芯部材料收得率的热处理工艺，其特征在于其降温时间大于加热时间的2倍。