CN111500822A - 一种铋铁包芯线及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铋铁包芯线及其生产工艺，属于包芯线技术领域，包括钢带外皮和芯粉颗粒组成，芯粉颗粒填充至钢带外皮内，芯粉颗粒包括铁粉和铋粉，铁粉和铋粉混合为球状颗粒结构，芯粉颗粒的直径设置在0‑5mm，铁粉的重量百分比为50‑80％，铋粉的重量百分比为20‑50％，不同直径的芯粉颗粒将整个钢带外皮填充满，通过调整不同直径的芯粉比例，充分混匀再在钢带填充后的整体结构稳定性有所提升，由于钢带外皮保护，同时芯粉颗粒为颗粒结构，比粉末状的直径以及体积较大，喂入钢水后铋反应时可以减少铋的消耗，提高铋的收得率。

Description

一种铋铁包芯线及其生产工艺
技术领域
本发明涉及包芯线技术领域，特别涉及一种铋铁包芯线及其生产工艺。
背景技术
目前，在钢铁厂的生产过程中，通常是使用铋块直接向钢水中加入，由于铋沸点仅1560℃，在高温下极易气化，造成铋的回收率较低，仅为10～30％，而且回收不稳定，成分控制难度大；成本也较高，铋以5万元/吨的价格计算，若钢中铋含量为0.1％，则加入铋块或铋锭的成本为167～500元；在加入铋块过程中铋蒸气溢出多，污染较大。
申请号CN201010545925.6提出的一种铋包芯线喂入方法，通过将加入铋包芯线时的钢水温度控制在铋的沸点以下，或约高于铋的沸点，从而避免铋的大量汽化，提高铋回收率，减少铋蒸气溢出，降低污染。
采用铋包芯线的方式通过喂丝机高速喂入钢水中，使铋包芯线迅速穿过钢水上的渣层，喂入到钢水下部，减少铋的氧化，提高铋的收得率。
在喂铋包芯线时采用钢包底部吹氩气或氮气搅拌，可以使钢水中铋的成分均匀，本身只是对喂入方法提出改进，而没有对铋包芯线的结构成分有所改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铋铁包芯线及其生产工艺，填充后的整体结构的稳定性有所提升，由于钢带外皮保护，同时芯粉颗粒为颗粒结构，比粉末状的直径以及体积较大，在反应时可以减少其铋的消耗，提高铋的收得率，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铋铁包芯线，包括钢带外皮和不同直径的芯粉颗粒组成，芯粉颗粒填充至钢带外皮内。
芯粉颗粒包括铁粉和铋粉，铁粉和铋粉混合为球状颗粒结构，且芯粉颗粒的直径设置在0-5mm。
进一步地，铁粉的重量百分比为50-80％，铋粉的重量百分比为20-50％。
本发明提出另一中技术方案，包括一种铋铁包芯线的生产工艺，包括以下步骤：
S1：铋粉的制备：将铋锭装入电弧炉内，升温到1500-1700℃，并在内部通入惰性气体，温度保持30-50分钟，铋锭熔融后，经蒸发产生铋蒸气，铋蒸气送入反应器后，与送入反应器中的空气汇合，高温下生成铋粉；
S3：芯粉颗粒的制备：铁粉和铋粉在高温液化为金属液，并将金属液装配至高压的雾化塔内，在高压的作用下金属液与惰性气体在喷嘴处相遇，发生能量交换后，雾化后的液滴在气流的送入冷却区域内，由于气温降低，导致液滴的表面张力发生作用形成球体，冷却后的球体经过由涡轮式分级器分选出达到粒度的芯粉颗粒；
S4：包芯线装配：将分选后的平铺至卷曲至中空的钢带外皮，并将芯粉颗粒倒入钢带外皮内，并不断的振动夯实，减少芯粉颗粒之间的间隙，使其填充完成。
进一步地，针对步骤S3中，通过增加的雾化压力，提高其雾化气流的速度，金属液的相对速度提高，在气流的作用下被加速，破坏其表面以及动力平衡，让其进一步破坏，完成二次雾化，形成直径更小的粉末颗粒。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提出的一种铋铁包芯线及其生产工艺，铁粉的重量百分比为60％，铋粉的重量百分比为40％，则将钢带卷为中空的圆筒结构，其直径则为0.9-1.5cm，可以通过调整不同直径的芯粉比例，充分混匀再在钢带填充后的整体结构稳定性有所提升，由于钢带外皮保护，同时芯粉颗粒为颗粒结构，比粉末状的直径以及体积较大，在反应时可以减少其铋的消耗，提高铋的收得率。
附图说明
图1为本发明的铋铁包芯线结构图；
图2为本发明的钢带外皮结构图；
图3为本发明的芯粉颗粒结构图；
图4为本发明的流程图。
图中：1、钢带外皮；2、芯粉颗粒；21、铁粉；22、铋粉。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
请参阅图1-2，一种铋铁包芯线，包括钢带外皮1和芯粉颗粒2组成，芯粉颗粒2填充至钢带外皮1内，钢带外皮1保护内部的芯粉颗粒2，在通过喂线机喂入钢水中，由于钢带外皮1保护，同时芯粉颗粒2为颗粒结构，比粉末状的直径以及体积较大，在反应时可以减少其铋的消耗，提高铋的收得率。
请参阅图3，芯粉颗粒2包括铁粉21和铋粉22，铁粉21和铋粉22混合为球状颗粒结构，铁粉21和铋粉22通过制备获取为球状型的颗粒，并且由于铁粉21和铋粉22是混合单个颗粒，则位于颗粒外表面上的铋粉22相较于粉末状较小的暴露，且芯粉颗粒2的直径设置在0-5mm，将直径控制在0-5mm，由于钢条带卷为中空的圆筒结构，其直径则为0.9-1.5cm，可以通过调整不同直径的芯粉比例，充分混匀再在钢带填充后的整体结构稳定性有所提升。
铁粉21的重量百分比为60％，铋粉22的重量百分比为40％。
请参阅图4，为了更好的展现铋铁包芯线的流程，本实施例现提出一种铋铁包芯线的生产工艺，包括以下步骤：
步骤一：铁粉21的制备：将液相合成制备的铁粉21末放入流态化炉中，并向流态化炉通入还原性气体在流态化炉内做流态化运动，将炉内加热升温至1200℃并保持该温度，得到超细铁粉21；
步骤二：铋粉22的制备：将铋锭装入电弧炉内，升温到1500-1700℃，并在内部通入惰性气体，温度保持30-50分钟，铋锭熔融后，经蒸发产生铋蒸气，铋蒸气送入反应器后，与送入反应器中的空气汇合，高温铋蒸气生成铋粉22；
步骤三：芯粉颗粒2的制备：铁粉21和铋粉22在高温液化为金属液，并将金属液装配至高压的雾化塔内，在高压的作用下金属液与惰性气体在喷嘴处相遇，发生能量交换后，雾化后的液滴在气流的送入冷却区域内，由于气温降低，导致液滴的表面张力发生作用形成球体，冷却后的球体经过由涡轮式分级器分选出达到粒度的芯粉颗粒2；
步骤四：包芯线装配：将分选后的平铺至卷曲至中空的钢带外皮1，并将芯粉颗粒2倒入钢带外皮1内，并不断的振动夯实，减少芯粉颗粒2之间的间隙，使其填充完成。
实施例一：
一种铋铁包芯线，包括钢带外皮1和芯粉颗粒2组成，芯粉颗粒2填充至钢带外皮1内，芯粉颗粒2包括铁粉21和铋粉22，铁粉21和铋粉22混合为球状颗粒结构，且芯粉颗粒2的直径设置在1-5mm，铁粉21的重量百分比为80％，铋粉22的重量百分比为20％。
实施例二：
一种铋铁包芯线，包括钢带外皮1和芯粉颗粒2组成，芯粉颗粒2填充至钢带外皮1内，芯粉颗粒2包括铁粉21和铋粉22，铁粉21和铋粉22混合为球状颗粒结构，且芯粉颗粒2的直径设置在1-5mm，铁粉21的重量百分比为70％，铋粉22的重量百分比为30％。
实施例三：
一种铋铁包芯线，包括钢带外皮1和芯粉颗粒2组成，芯粉颗粒2填充至钢带外皮1内，芯粉颗粒2包括铁粉21和铋粉22，铁粉21和铋粉22混合为球状颗粒结构，且芯粉颗粒2的直径设置在1-5mm，铁粉21的重量百分比为60％，铋粉22的重量百分比为40％。
实施例四：
一种铋铁包芯线，包括钢带外皮1和芯粉颗粒2组成，芯粉颗粒2填充至钢带外皮1内，芯粉颗粒2包括铁粉21和铋粉22，铁粉21和铋粉22混合为球状颗粒结构，且芯粉颗粒2的直径设置在1-5mm，铁粉21的重量百分比为50％，铋粉22的重量百分比为50％。
实施例五：
一种铋铁包芯线，包括钢带外皮1和芯粉颗粒2组成，芯粉颗粒2填充至钢带外皮1内，芯粉颗粒2包括铁粉21和铋粉22，铁粉21和铋粉22混合为球状颗粒结构，且芯粉颗粒2的直径设置在1-5mm，铁粉21的重量百分比为40％，铋粉22的重量百分比为60％。
Figure BDA0002522311980000051
根据上述的多个实施例比较，明显的获取在铋和铁两者比例不同的情况下，钢水中铋收得率最高为49.94％，同时采用芯粉颗粒2状，其回收较为稳定，成分控制较为准确，通过改变其比例，控制其成本。
综上所述：本铋铁包芯线及其生产工艺，铁粉21的重量百分比为60％，铋粉22的重量百分比为40％，则将钢带卷为中空的圆筒结构，其直径则为0.9-1.5cm，钢可以通过调整不同直径的芯粉比例，充分混匀再在钢带填充后的整体结构稳定性有所提升。由于钢带外皮1保护，同时芯粉颗粒2为颗粒结构，比粉末状的直径以及体积较大，在反应时可以减少铋的消耗，提高铋的收得率。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种铋铁包芯线，其特征在于，包括钢带外皮(1)和芯粉颗粒(2)组成，芯粉颗粒(2)填充至钢带外皮(1)内；
所述的芯粉颗粒(2)包括铁粉(21)和铋粉(22)，铁粉(21)和铋粉(22)混合为球状颗粒结构，且芯粉颗粒(2)的直径设置在0-5mm。
2.如权利要求1所述的一种铋铁包芯线，其特征在于，铁粉(21)的重量百分比为50-80％，铋粉(22)的重量百分比为20-50％。
3.一种如权利要求1-2所述的铋铁包芯线的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1：铋粉(22)的制备：将铋锭装入电弧炉内，升温到1500-1700℃，并在内部通入惰性气体，温度保持30-50分钟，铋锭熔融后，经蒸发产生铋蒸气，铋蒸气送入反应器后，与送入反应器中的空气汇合，高温铋蒸气生成铋粉(22)；
S2：芯粉颗粒(2)的制备：铁粉(21)和铋粉(22)在高温液化为金属液，并将金属液装配至高压的雾化塔内，在高压的作用下金属液与惰性气体在喷嘴处相遇，发生能量交换后，雾化后的液滴在气流的送入冷却区域内，由于气温降低，导致液滴的表面张力发生作用形成球体，冷却后的球体经过由涡轮式分级器分选出达到粒度的芯粉颗粒(2)；
S3：包芯线装配：将分选后的平铺至卷曲至中空的钢带外皮(1)，并将芯粉颗粒(2)倒入钢带外皮(1)内，并不断的振动夯实，减少芯粉颗粒(2)之间的间隙，使其填充完成。
4.如权利要求3所述的一种铋铁包芯线的生产工艺，其特征在于，针对步骤S2中，通过增加的雾化压力，提高其雾化气流的速度，金属液的相对速度提高，在气流的作用下被加速，破坏其表面以及动力平衡，让其进一步破坏，完成二次雾化，形成直径更小的粉末颗粒。
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