本申請大體上涉及冶煉領域。具體地，本申請涉及含鉛鋼的冶煉領域。

背景技術：

隨著鋼鐵行業的轉型升級，客戶對產品質量提出了更高的要求。鋼鐵產品的應用范圍也逐漸向高精尖拓展。用于特定領域的某些鋼種如易切削鋼常需要添加一定量的金屬鉛。然而，一方面由于鉛的密度為11.3g/cm³，遠高于鋼液，采用傳統加鉛工藝鉛容易沉積在鋼液底部，造成鉛的收得率低；另一方面，鉛在鋼中蒸汽壓較高，容易氣化，產生有毒的鉛蒸汽。

采用以普通喂線機的喂線速率向鋼包中喂入含金屬鉛的包芯線，雖然產生的有害氣體較少，但鉛的溶解速率較慢，仍有大量鉛沉積在鋼包底部。

可見，鉛的合金化過程中存在一些技術難題，影響產品的正常交貨和客戶的使用效果。因此，亟需一種有效的鉛合金化工藝。

概述

一方面，本申請涉及含鉛鋼的制備方法，其包括將含鉛的包芯線通過喂線機喂入鋼液，以及喂線完畢后，繼續吹氬氣攪拌，其中喂入位置在底吹氬氣孔的上方，底吹攪拌流量為50Nm³/min至700Nm³/min，以及喂線完畢后，繼續吹氬氣攪拌的時間為至少5min。

另一方面，本申請涉及含鉛鋼，其由包括以下步驟的含鉛鋼的制備方法制備得到，將含鉛的包芯線通過喂線機喂入鋼液，以及喂線完畢后，繼續吹氬氣攪拌，其中喂入位置在底吹氬氣孔的上方，底吹攪拌流量為50Nm³/min至700Nm³/min，以及喂線完畢后，繼續吹氬氣攪拌的時間為至少5min。

附圖簡要說明

圖1為本申請一實施方案中含鉛的包芯線的結構示意圖，其中101為鉛粒，102為鋼皮。

圖2為本申請一實施方案中含鉛的包芯線加入工藝的示意圖，其中，其中201為含鉛的包芯線，202為低速喂線機，203為導管，204為鋼包，205為鋼液，206為底吹氬氣，207為鋼包車。

圖3為本申請一實施方案中鉛含量在方坯斷面中的分布的示意圖，其中共鉆取9個點，分析各點鉛含量。

詳述

在以下的說明中，包括某些具體的細節以對各個公開的實施方案提供全面的理解。然而，相關領域的技術人員會認識到，不采用一個或多個這些具體的細節，而采用其它方法、部件、材料等的情況下仍實現實施方案。

除非本申請中另有要求，在整個說明書和所附的權利要求書中，詞語“包括”、“包含”、“含有”和“具有”應解釋為開放式的、含括式的意義，即“包括但不限于”。

在整個說明書中提到的“一實施方案”、“實施方案”、“在另一實施方案中”或“在某些實施方案中”意指在至少一實施方案中包括與該實施方案所述的相關的具體參考要素、結構或特征。因此，在整個說明書中不同位置出現的短語“在一實施方案中”或“在實施方案中”或“在另一實施方案中”或“在某些實施方案中”不必全部指同一實施方案。此外，具體要素、結構或特征可以任何適當的方式在一個或多個實施方案中結合。

定義

在本文中，“包芯線”系指將欲加入鋼液中的各種添加劑(脫氧劑、脫硫劑、變質劑、合金等)破碎成一定的粒度，然后用冷軋鋼帶將其包括為一條具有任意長度的復合材料。

在本文中，“喂線機”亦稱作喂絲機，用于把包芯線如合金包芯線以適當的速度、設定的數量射入鋼液深處。

在本文中，“易切削鋼12L14”系指易被(車、銑、拉、刨、鉆等)切削加工的鋼種，亦成為自動機床加工用鋼，其中碳C：≤0.15；錳Mn：0.85-1.15；硫S：0.26-0.35；磷P：0.04-0.09；鉛Pb：0.15-0.35。

在本文中，“08A1鋼”系指化學成分符合08鋼的要求，含酸溶鋁量(質量分數)為0.015％-0.065％，碳、錳含量下限不限，含硅量(質量分數)不大于0.03％的鋼。

在本文中，“08鋼”系指化學成分為：碳C：0.05-0.12；硅Si：0.17-0.37；錳Mn：0.35-0.6；5硫S：≤0.035；磷P：≤0.035；鉻Cr：≤0.10；鎳Ni：≤0.25；銅Cu：≤0.25并且滿足GB/T 699-1988的優質碳素結構鋼。

在本文中，“收得率”系指單位時間內合金最終獲得量與初始投入量之比，計算公式如下：

$\mathrm{\η}=\frac{m}{w}\×100\%$

其中，η為合金元素收得率；

m為單位時間內單位質量鋼中合金元素的加入量；以及

w為單位時間內單位質量成品鋼材(鑄坯)中合金含量。

具體實施方案

一方面，本申請涉及含鉛鋼的制備方法，其包括將含鉛的包芯線通過喂線機喂入鋼液，以及喂線完畢后，繼續吹氬氣攪拌，其中喂入位置在底吹氬氣孔的上方，底吹攪拌流量為50Nm³/min至700Nm³/min，以及喂線完畢后，繼續吹氬氣攪拌的時間為至少5min。

在某些實施方案中，能夠用于本申請的示例性的底吹攪拌流量約為50Nm³/min至700Nm³/min。

在某些實施方案中，能夠用于本申請的示例性的底吹攪拌流量約為200Nm³/min至300Nm³/min。

在某些實施方案中，喂線完畢后，繼續吹氬氣攪拌的時間約為至少5min。

在某些實施方案中，喂線完畢后，繼續吹氬氣攪拌的時間約為至少10min。

在某些實施方案中，喂線完畢后，繼續吹氬氣攪拌的時間約為5min至60min。

在某些實施方案中，喂線完畢后，繼續吹氬氣攪拌的時間約為10min至15min。

在某些實施方案中，喂線完畢后，繼續吹氬氣攪拌的時間為10min至30min。

在某些實施方案中，能夠用于本申請的示例性的含鉛包芯線中以鉛粒作為芯材。

在某些實施方案中，能夠用于本申請的示例性的鉛粒的直徑約為0.1mm至5mm。

在某些實施方案中，能夠用于本申請的示例性的鉛粒的直徑約為0.1mm至3mm。

在某些實施方案中，能夠用于本申請的示例性的鉛粒的直徑約為3mm至5mm。

在某些實施方案中，能夠用于本申請的示例性的含鉛包芯線中以鉛線作為芯材。

在某些實施方案中，能夠用于本申請的示例性的鉛線的直徑約為5mm至17mm。

在某些實施方案中，能夠用于本申請的示例性的鉛線的直徑約為5mm至10mm。

在某些實施方案中，能夠用于本申請的示例性的鉛線的直徑約為10mm至17mm。

在某些實施方案中，能夠用于本申請的示例性的鋼皮的厚度約為0.1mm至1.5mm。

在某些實施方案中，能夠用于本申請的示例性的鋼皮的厚度約為0.1mm至1mm。

在某些實施方案中，能夠用于本申請的示例性的鋼皮的厚度約為1mm至1.5mm。

在某些實施方案中，能夠用于本申請的示例性的純鐵皮的厚度約為0.1mm至1.5mm。

在某些實施方案中，能夠用于本申請的示例性的純鐵皮的厚度約為0.1mm至1mm。

在某些實施方案中，能夠用于本申請的示例性的純鐵皮的厚度約為1mm至1.5mm。

在某些實施方案中，能夠用于本申請的示例性的含鉛的包芯線的外徑約為6mm至20mm。

在某些實施方案中，能夠用于本申請的示例性的含鉛的包芯線的外徑約為6mm至13mm。

在某些實施方案中，能夠用于本申請的示例性的含鉛的包芯線的外徑約為13mm至20mm。

在本申請中，制備包芯線的鋼帶和純鐵皮無特殊要求。在某些實施方案中，能夠用于本申請的示例性的鋼帶包括但不限于碳素鋼和合金鋼。

在某些實施方案中，能夠用于本申請的示例性的碳素鋼包括但不限于低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼。

在某些實施方案中，能夠用于本申請的示例性的合金鋼包括但不限于低合金鋼、中合金鋼和高合金鋼。

在某些實施方案中，能夠用于本申請的示例性的喂線機的喂線速率約為5m/min至30m/min。

在某些實施方案中，能夠用于本申請的示例性的喂線機的喂線速率約為10m/min。

在某些實施方案中，能夠用于本申請的示例性的喂線機的喂線速率約為15m/min。

在某些實施方案中，能夠用于本申請的示例性的喂線機的喂線速率約為20m/min。

在某些實施方案中，能夠用于本申請的示例性的喂線機的喂線速率約為25m/min。

在某些實施方案中，能夠用于本申請的示例性的喂線完畢后，繼續吹氬氣攪拌中氬氣的流量約為50Nm³/min至700Nm³/min。

在某些實施方案中，能夠用于本申請的示例性的喂線完畢后，繼續吹氬氣攪拌中氬氣的流量約為200Nm³/min至300Nm³/min。

在某些實施方案中，將含鉛的包芯線通過喂線機單線喂入鋼液。

在某些實施方案中，將含鉛的包芯線通過喂線機多線喂入鋼液。能夠用于本申請的示例性的多線喂入包括但不限于雙線喂入、三線喂入和四線喂入。

使用本申請的含鉛鋼的制備方法，鉛的收得率高，可達到至少50％。

使用本申請的含鉛鋼的制備方法，鉛在鑄坯中的分布均勻。

在某些實施方案中，使用本申請的含鉛鋼的制備方法，鉛的收得率高，可達到至少50％，并且鉛在鑄坯中的分布均勻。

在某些實施方案中，使用本申請的含鉛鋼的制備方法，鉛的收得率高，可達到至少60％。

在某些實施方案中，使用本申請的含鉛鋼的制備方法，鉛的收得率高，可達到至少60％，并且鉛在鑄坯中的分布均勻。

使用本申請的含鉛鋼的制備方法，產生的含鉛煙霧少，減少了對環境的污染和對操作人員的危害。

本申請的含鉛鋼的制備方法，操作簡單，占用現場空間小，只需喂鉛包芯線時將喂線機推至鋼包上方的平臺上。

本申請的含鉛鋼的制備方法，操控性強，可根據底吹氬氣位置調整喂線位置，根據鋼液距包底深度調整喂線速率和深度，根據鉛含量要求調整喂線量。

另一方面，本申請涉及含鉛鋼，其由包括以下步驟的含鉛鋼的制備方法制備得到，將含鉛的包芯線通過喂線機喂入鋼液，以及喂線完畢后，繼續吹氬氣攪拌，其中喂入位置在底吹氬氣孔的正上方，底吹攪拌流量為50Nm³/min至700Nm³/min，以及喂線完畢后，繼續吹氬氣攪拌的時間為至少5min。

在某些實施方案中，使用本申請的含鉛鋼的制備方法制備得到鉛均勻分布的含鉛鋼。

下文中，本申請將通過如下實施例并結合附圖進行詳細解釋以便更好地理解本申請的各個方面及其優點。然而，應當理解，以下的實施例是非限制性的而且僅用于說明本申請的某些實施方案。

實施例

實施例1-4

在LF爐進行了4爐鋼包喂鉛包芯線試驗，鋼包規格為45t，試驗鋼種為易切削鋼12L14，低速喂線機以20m/min的速度通過LF爐爐門喂入外徑為Φ10mm的含鉛粒包芯線，包芯線外皮采用08A1鋼帶，厚度為0.5mm，鉛顆粒直徑2mm，采用雙線喂入，喂線過程底吹攪拌流量為300Nm³/min，喂線結束后繼續攪拌15min，整個過程沒有煙霧產生。表1為鉛合金化后，鋼中鉛含量的變化，鉛的收得率穩定在65％至70％。連鑄坯規格為220mm×220mm，圖3為實施例2鉛含量在方坯斷面中的分布，鉛含量平均為0.273％。

表1.實施例1-4鋼中鉛含量變化及收得率/％

實施例5-7

將喂鉛包芯線過程中和喂線后底吹流量分別設定為50Nm³/min、200Nm³/min和700Nm³/min，其他參數與實施例1-4相同，進行試驗，分別作為實施例5-7。表2為鉛合金化后，鋼中鉛含量的變化及鉛的收得率。

表2.實施例5-7鋼中鉛含量變化及收得率/％

對比例1-2

在LF爐精煉過程中直接向鋼包投入鉛塊進行鉛合金化作為對比例1，試驗鋼種為易切削鋼12L14，試驗過程中產生大量煙霧。

在LF爐精煉過程中通過加入鉛包芯線進行鉛合金化，試驗鋼種為易切削鋼12L14，以此作為對比例2，鉛包芯線外徑10mm，內芯為Φ8mm的鉛金屬線，喂線速度100m/min，底吹流量300Nm³/min，喂線過程中并無煙霧產生，喂線結束后繼續攪拌15min，試驗后修包發現鋼包底部存在大量沉積的金屬鉛。

對比例1-2試驗過程中鉛含量變化及鉛的收得率如表3所示。

表3.對比例1-2鋼中鉛含量變化及鉛的收得率

普通喂線機喂線速度快(喂線速率為100m/min)，而使用喂線速率較低的喂線機(例如喂線速率為5m/min至30m/min)由于喂線速度較慢，包芯線不會迅速到達鋼包底部，在鋼液面下方200mm至300mm處，已經熔化的鉛進入鋼液上升流，在大流量底吹氬氣的強攪拌作用下，與鋼液混合溶解，直至在鋼液中分布均勻，因此不會沉積在鋼包底部。由于包芯線的鋼皮在進入鋼液后才完全熔化，含鉛蒸汽不會大量溢出，因此避免了劇毒氣體或煙塵的產生。

從前述中可以理解，盡管為了示例性說明的目的描述了本發明的具體實施方案，但是在不偏離本發明的精神和范圍的條件下，本領域所述技術人員可以作出各種變形或改進。這些變形或修改都應落入本申請所附權利要求的范圍。