CN1332042C - 铝－稀土包芯线 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用作炼钢脱氧剂和/或合金化剂的铝-稀土包芯线。该包芯线采用含稀土金属的改善了强度的铝-稀土芯线，从而为选择更薄的钢皮厚度，适宜的喂丝速度提供了可能。本发明的铝-稀土包芯线的芯线中除含铝外，还含有质量百分比为0.001%～3%的稀土金属。
Description
技术领域
本发明涉及用作炼钢脱氧剂和/或合金化剂的铝-稀土包芯线，特别是涉及适用在连铸结晶器中进行脱氧和/或合金化剂的铝-稀土包芯线。
背景技术
在炼钢工业中，铝是最重要的脱氧剂和合金化剂。传统的脱氧方法是将铝加在钢水中，使钢水进行脱氧和/或合金化。这种脱氧和合金化方法的缺点是铝的收得率不到30％，尤其是铝所产生的氧化物形成硅铝酸盐，它们沉积或附着在钢水包或连铸中间包的水口内壁处，逐渐将水口堵塞而造成浇铸中断的事故。
为克服上述缺点，人们改为向结晶器中加铝线。这种方法固然能防止水口堵塞，但也有问题。铝是轻金属，其熔点很低，因而在铝线穿过结晶器内的保护渣层时，往往就已经变软而熔不能继续喂入钢水，结果熔于保护渣中。此时结晶器内的钢水因未经脱氧和合金化，所生产的钢坯则是废品了。为克服往结晶器中直接喂铝线的困难，人们又开发了铝包芯线。铝线因其外表面包覆了一层钢皮，从而铝线借助钢皮的较高的熔点及强度(或刚度)顺利地穿过保护渣层进入结晶器内的钢水中。
然而，包芯线的钢皮的厚度与铝芯的直径的匹配又成为一个新的难题；想使铝线顺利喂至钢水中，则要保持较高的喂丝速度；但由于要同时保证喂入的铝在钢水结晶之前完全熔化并均匀地分散于钢水中，则其直径应尽可能的小。铝线的直径越小，其刚度就越低，因而必须相应地增大钢皮的厚度。而钢皮厚度增大，则需要较长的熔化及分散时间。可见要想仅通过调整钢皮厚度和铝线直径的匹配，从而既能将包芯线顺利喂入结晶器内的钢水中，又能保证包芯线的钢皮及其所包覆的铝线在钢水结晶之前充分熔化并在钢水中均匀分散，是很难做到的，因此，本发明的目的在于提供一种既能顺利喂入结晶器钢水中，又能在钢水开始结晶之前全部熔化并均匀分散的含铝包芯线。
发明内容
本发明提供用作炼钢脱氧剂和/或合金化的铝-稀土包芯线，其特征在于所述的包芯线的芯线中除含铝外，还含有稀土金属。
上述的用作炼钢脱氧剂和/或合金化剂的铝-稀土包芯线的芯线中稀土金属的质量含量为0.001％～3％。
上述的用作炼钢脱氧剂和/或合金化剂的铝-稀土包芯线的芯线中稀土金属的质量含量为0.005％～1％。
上述的用作炼钢脱氧剂和/或合金化剂的铝-稀土包芯线的芯线中稀土金属的质量含量为0.005％～0.05％。
经本发明人的实验证明，将铝和稀土形成合金时，该合金的强度明显高于铝的强度，铝-稀土合金中稀土金属的含量在很大范围内都能显示其对改善该合金的强度的影响有利。对炼钢工艺而言，稀土是有益的元素，它有助于钢的脱氧，脱硫及使夹杂物变形改性，从而可使钢的机械性能得以提高。然而稀土金属又是一种比较昂贵的金属，在铝-稀土包芯线中含有过高的稀土，势必增加炼钢的成本。仅就改善含铝包芯线强度(刚度)而言，使其含有质量百分比为0.001％-3％的稀土就足够了。
本发明的铝-稀土包芯线所用的钢皮的材质及厚度与现有技术无异。比如，本发明人的ZL02139254.4号中国发明专利中记载的厚度为0.1-0.5毫米的钢皮均能在结晶器内钢水开始结晶之前充分熔化。
本发明的铝-稀土包芯线的芯线直径优选为1.5-3毫米。由于其中含有稀土金属，因而在以8～25米/分的速度喂丝时，仍能保证全部包芯线顺利穿过保护渣层喂入。
本发明对于稀土金属的种类无任何限定，无论轻稀土、重稀土及混合稀土均能适用本发明。
本发明对于铝-稀土包芯线的生产方法无任何限定，现有技术的熔炼、拉丝及包覆钢皮的方法均适用于本发明。
下面通过实施例具体说明本发明。
具体实施方式
实施例1
在中频炉中熔炼稀土金属的质量含量为0.301％的铝-稀土合金，并将其铸成锭。用拉丝机将该锭拉成φ1.5毫米的丝，用包丝机在所得的丝上包上厚度为0.1毫米的低碳钢钢皮，从而得到铝-稀土包芯线。
将此铝-稀土包芯线用于钢的脱氧。用SLW4-2C型喂丝机将上述铝-稀土包芯线喂入连铸结晶器钢水中，喂丝速度为25米/分。喂丝过程铝-稀土包芯线顺利穿过渣层进入钢水中，未出现因铝-稀土包芯线软化而喂丝失败的事故。
化学分析表明铝的收得率为86％，锭坯的低倍检未发现铝偏析。
实施例2
以与实施例1相同的方法及设备生产芯线直径为φ2.5毫米，钢皮厚度为0.15毫米的铝-稀土包芯线，其中稀土金属的质量含量为0.006％。
将此铝-稀土包芯线用于钢的脱氧。用SLW4-2C型喂丝机将上述铝-稀土包芯线喂入连铸结晶器钢水中，喂丝速度为15米/分。喂丝过程铝-稀土包芯线顺利穿过渣层进入钢水中，未出现因铝-稀土包芯线软化而喂丝失败的事故。
化学分析表明铝的收得率为85％，锭坯的低倍检未发现铝偏析。
实施例3
以与实施例1相同的方法及设备生产芯线直径为φ2.0毫米，钢皮厚度为0.15毫米的铝-稀土包芯线，其中稀土金属的质量含量为1.0％。
将此铝-稀土包芯线用于钢的脱氧。用SLW4-2C型喂丝机将上述铝-稀土包芯线喂入连铸结晶器钢水中，喂丝速度为12米/分。喂丝过程铝-稀土包芯线顺利穿过渣层进入钢水中，未出现因铝-稀土包芯线软化而喂丝失败的事故。
化学分析表明铝的收得率为83％，锭坯的低倍检未发现铝偏析。
实施例4
以与实施例1相同的方法及设备生产芯线直径为φ3毫米，钢皮厚度为0.18毫米的铝-稀土包芯线，其中稀土金属的质量含量为2.98％。
将此铝-稀土包芯线用于钢的合金化。用喂丝机将上述铝-稀土包芯线喂入结晶器钢水中，喂丝速度为8米/分。该铝-稀土包芯线顺利穿过渣层进入钢水中。
钢坯化学分析表明铝的收得率为82％，锭坯的低倍检验结果表明未发现铝偏析。
本发明的铝-稀土包芯线由于以铝-稀土合金作芯线，因而其强度高于铝芯线的强度，从而为选择较薄的钢皮厚度，较低的喂丝速度提供了可能。
Claims (4)
1、用作炼钢脱氧剂和/或合金化剂的铝-稀土包芯线，该包芯线的包皮是低碳钢钢皮，其特征在于，所述的包芯线的芯线为铝-稀土合金丝。
2、如权利要求1所述的用作炼钢脱氧剂和/或合金化剂的铝-稀土包芯线，其特征在于，所述的包芯线的芯线中稀土金属的质量含量为0.001％-3％。
3、如权利要求1所述的用作炼钢脱氧剂和/或合金化剂的铝-稀土包芯线，其特征在于，所述包芯线的芯线中稀土金属的质量含量为0.005％～1％。
4、如权利要求1所述的用作炼钢脱氧剂和/或合金化剂的铝-稀土包芯线，其特征在于，所述包芯线的芯线中稀土金属的质量含量为0.005％～0.05％。
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