專利名稱：一種煉鋼用包芯線及其制備方法
技術領域：
本發明涉及金屬精煉，特別是一種用于煉鋼爐外精練用的包芯線；本發明還 涉及這種包芯線的制備方法。 二、背景才支術
目前，轉爐冶煉低碳鋁鎮靜鋼都采用金屬鋁(或鋁鐵合金)作脫氧劑，用來
脫掉鋼中的游離氧。用鋁作脫氧劑，其脫氧產物為Al203,它對煉鋼害處極大。
由于Al2O3熔點高(2050°C)，在鋼水中呈細小的固相，相互潤濕性差，不易絮 聚長大和上浮除去，最后在鋼中形成Al2O3夾雜，這種夾雜物具有不可塑性，會 惡化鋼材質量。同時，鋼水中含有的Ah(h會使連鑄水口結瘤，造成水口堵塞。 為了去除鋼水中的Al203，人們利用釣與氧的親和力強，鉤和氧反應后生成 的CaO可與Al203結合形成^f氐熔點(1 3 5 0 。C )的7 Al203 .12 CaO，后者在 煉鋼溫度下呈液相，相互潤濕性好，易于絮聚長大上浮進入頂渣被除去，從而
可降低鋼中夾雜物Al203含量這一特點，發明了在冶煉低碳鋁鎮靜鋼時先用鋁脫 氧，后期再喂釣的所謂4丐處理技術，對Al203進行變性處理。
釣處理技術包括把含鈣粉劑直接噴射到鋼液內的噴粉法和把含鈣粉劑制成 包芯線，用哏線機喂入鋼液深部的喂線法。
對于冶煉超低碳、低氮和低氫鋼種，如X 8 O—X 1 0 O石油管線鋼和汽車 面板鋼，是在脫氧前先用真空處理裝置進行處理，然后用鋁脫氧，最后再用喂 線法進行釣處理。目前普遍使用的包芯線為鐵鈣包芯線，其線芯由重量3 0 % 左右的金屬鈣和7 0 %左右的還原鐵混合制成。由于在真空處理過程中要向鋼 水中補氧，使處理后的鋼水含氧量一般比不處理的要高出很多倍(含氧量可由 3 0ppm升高到6 0 Oppm)，經鋁脫氧后鋼水中的的AI2O3含量也比不處理的高 出很多，使用上述鐵鈣包芯線對此鋼水進行鈣處理有三個缺點 一是包芯線中 的還原鐵一般還原都不完全，其中存在一定數量的氧化鐵，在其與4丐共同接觸 鋼液的瞬間金屬鈣易還原氧化鐵中的鐵，使一部分4丐損失在這上面，降低了4丐 的利用率，要達到預想的處理效果，必然要增加鈣的喂入量，使煉鋼成本提高； 二是僅靠包芯線中的鈣生成CaO后再與鋼水中的Al2(b生成7 Al203 .12 CaO， 然后再相互絮聚，長大，上浮進入渣中，速度較慢，要使鋼液中的Al2(h被充分 去除，所需時間較長，而對于經真空裝置處理的鋼水，脫氧和澆注的時間間隔 被限制的較短，不能滿足這一時間要求，因此鋼水中的Al203不能得到充分去除；三是這種鐵鈣包芯線所用的原材料還原鐵價格較高，包芯線的造價相應也較高。
發明內容
針對鐵鈣包芯線的上述缺點，本發明的目的是提供一種造價較低、特別適用 于上述經真空裝置處理和鋁脫氧鋼水降底Al203含量的包芯線及這種包芯線的 制備方法。
為實現這一目的，本發明立足于尋找一種能代替鐵鈣包芯線所用還原鐵的材
料。要求這種材料價格要低廉；進入鋼液后能使鋼液中Al203與CaO生成7 Al203 . 12 CaO的速度力口快，上浮時間縮短；本身又不會對鋼液造成新的污染。
發明人經過大量的試驗和篩選，最終得出以鋁熱還原法生產金屬鉤的廢渣一 鈣渣來代替還原鐵制造包芯線最為理想。
本發明包芯線，其線芯按重量含有金屬鈣2 0 — 3 5 %,金屬鎂3 — 5 % , 4丐渣6 0 — 7 5 %,鈍化石灰2 — 4 % 。
本發明包芯線的制備方法是 (1 )將鈣渣粉碎，制成顆粒小于5mm的粉料；
(2 )取顆粒小于3 mm的金屬釣和金屬鎂及顆粒小于1 mm的鈍化石灰，按 所述包芯線線芯的重量組成比例配料，混合均勻；
(3 )將步驟(1 )和步驟(2 )的物料按包芯線線芯的重量組成比例進行 配料，混合均勻，制成芯料；
(4 )采用低碳鋼《失皮作線皮，用包芯線機將上述芯料制成包芯線。 本發明包芯線中3 — 5 %的金屬鎂是金屬鈣的反應促進劑，可促進鈣與氧的 的反應，進一步提高鈣的利用率；2 — 4 %的鈍化石灰是金屬鈣的防氧化劑， 由其細小的顆粒將金屬4丐粒包圍，可減少金屬鈣在包線過程中接觸空氣被氧化 的機會。
本發明包芯線喂入鋼水后，其含有的鈣渣和金屬鈣同時進入鋼液。鈣渣的熔 點在1 3 5 0 。C左右，比鋼水溫度(1 5 6 0 ~ 1 6 2 0 。C )低，進入鋼液后 會迅速形成高粘度的液態渣團，其密度小于鋼液的密度，可上浮進入渣中被除 去，對鋼水不存在二次污染。該粘性液態小渣團對鋼水中的脫氧產物Ah03和 CaO具有極強的吸附能力，在其作用下，Al203與CaO結合生成7Al203 .12 CaO的速度加快，上浮時間縮短，尤其對于經真空裝置處理的鋼水，可在脫氧 和澆注較短的間隔時間內，將脫氧產物Al203最大限度的除去，進一步提高鋼液 的純凈度，減輕水口結瘤現象，降低鋼中Al203夾雜，改善鋼材質量。
由于鈣渣是一種工業廢渣，將其作為生產包芯線的原料，使廢物得到有效利 用，不僅降低了包芯線的制造成本，而且還減少了環境污染。
使用本發明包芯線對鋼水進行鈣處理，由于金屬鈣的利用率提到，消耗降低，加上包芯線本身造價較低，使煉鋼成本相應降低。 四具體實施方式
下面通過實施例對本發明作進一步描述。 實施例
按以下步驟制備本發明包芯線
(1 )將鈣渣機械粉碎，過篩，制成顆粒小于5mm的粉料；
(2 )取顆粒小于3 mm的鈣粒2 5重量份，顆粒小于3 mm的鎂粒4重量份 和顆粒小于l隱的鈍化石灰3重量份，混合均勻，制成3 2重量份的復合粉料；
(3 )取步驟(1 )的粉料6 8重量份與步驟(2 )的粉料3 2重量份混合 均勻，制成包芯線芯料；
(4 )采用0. 6咖厚、4 5隱寬的低碳冷軋薄鋼帶作線皮，用包芯線機將上 述芯料制成直徑1 3 mm的包芯線。
該包芯線線芯的重量組成為金屬4丐2 5 %,金屬鎂4 %，釣渣6 8 %，鈍 化石灰3 %。
將該包芯線用于某鋼廠冶煉X 8 0石油管線鋼，在l 5 0噸鋼包中，經過 RH真空處理和鋁脫氧后用喂線機喂入4 0 0m包芯線，喂線速度1 5 0m/分 鐘，與同等條件下喂鐵鈣包芯線(含鈣2 5 %，鐵7 5 %,直徑l 3mm，喂入 量和喂線速度相同)，效果對比如下表
包芯線種類包芯線價格 (元/噸)鋼中夾雜物含量 (mg/10kg)水口結瘤
鐵釣包芯線1 3 0 0 02 0.70有
本發明包芯線1 0 0 0 014.40輕微
由上表可見，本發明包芯線較鐵鈣包芯線造價降低2 3 %以上；采用本發明 包芯線較使用鐵4丐包芯線鋼中Al2()3含量降低3 0 %;水口結瘤現象減輕。
權利要求
1、一種煉鋼用包芯線，其特征是，該包芯線線芯按重量含有金屬鈣20—35％，金屬鎂3—5％，鈣渣60—75％，鈍化石灰2—4％。
2、 根據權利要求l所述的煉鋼用包芯線的制備方法，其特征是包括以下步驟(1 )將鈣渣粉碎，制成顆粒小于5隱的粉料；(2 )取顆粒小于3隱的金屬4丐和金屬鎂及顆粒小于lmm的鈍化石灰，按 所述包芯線線芯的重量組成比例配料，混合均勻；(3 )將步驟(1 )和步驟(2 )的物料按包芯線線芯的重量組成比例進行 配料，混合均勻，制成芯料；(4 )釆用低碳鋼鐵皮作線皮，用包芯線機將上述芯料制成包芯線。
全文摘要
本發明公開了一種用鋁熱還原法生產金屬鈣的廢渣——鈣渣代替鐵鈣包芯線中的還原鐵制成的煉鋼用包芯線，其線芯組分為金屬鈣20-35％，金屬鎂3-5％，鈣渣60-75％，鈍化石灰2-4％。用于超低碳、低氮和低氫鋼經真空裝置處理和鋁脫氧后鈣處理，能進一步降低鋼中Al₂O₃夾雜物含量、減輕澆注水口結瘤、降低冶煉成本。
文檔編號C21C7/04GK101487076SQ20091001037
公開日2009年7月22日 申請日期2009年2月17日 優先權日2009年2月17日
發明者范松濤, 郭慶成 申請人:郭慶成