专利名称：表面钝化合金包芯线及其工艺方法
技术领域：
本发明涉及一种表面钝化合金包芯线及其工艺方法，具体的是应用于钢水处理的钙系合金包芯线、铁水球化处理高镁合金包芯线的芯剂处理及钢带表面处理技术。
采用包芯线技术进行钢水、铁水的处理，是80年代起新兴的一种合金元素的加入技术。其优点在于能将在冶炼炉内或钢(铁)水包内加入烧损较大、收率不稳定的合金直接插入包底，可大幅度提高其收得率及最终金属液成份的稳定性和准确性。
使用包芯线处理金属液达到上述目的的必要条件是保证包芯线插入处理包的包底，而包芯线钢带的熔化时间是固定的，基本不受金属液处理温度的影响。也就是说在每一种特定金属液面高度的处理包中，其包芯线插入包中的速度(喂线速度)是一定的，那么单位时间内加入金属液中的合金元素在固定的处理包中也是一定的。这一点对高熔点合金元素是没有影响的，但在使用包芯线加入汽化点较低的物质时，如镁、钙等，其单位时间内加入量的高低将直接影响到加入物质在包内产生的汽体量。产生的汽体量越大，则金属液的翻腾越严重，合金元素的烧损越大。而解决此问题的唯一途径就是减少单位时间内此类物质的加入量，使其在单位时间内产生较少的发气量，并使其在上升过程中尽可能让金属液得以吸收。即使该类物质在处理时所产生的气泡实现“小直径、多元、定量、可控释放”的理论设想。
本发明的目的是针对上述现有技术中存在的不足之处而提供的一种在芯剂中加入减速剂，其作用是将发气物质得以隔离或使其有序释放，使包芯线的钢带得以钝化，使其熔化时间延长，喂线速度降低，使单位时间内加入包底的可气化物质减少的一种表面钝化合金包芯线及其工艺方法。
本发明的目的是采取以下措施实现的包芯线芯剂的成份是1)镁线(％)Mg10～40、Ca0～8、RE0～8、Si15～45、余量为铁；2)钙线Ca10～30、Si0～55、Al0～15、Ba0～20、余量为铁；工艺流程为1)将包芯线芯剂破碎至要求粒度0～3mm，根据包芯线的使用要求分别加入钝化氧化钙、碳化硅、火山岩类除渣剂中的一种或几种的混合物作为减速剂，并在高镁球化包芯线中加入强孕育元素如Ba、Sr、Zr、Y-RE或其它强化基体的功能性元素如Bi、Sb、B等；2)将混制均匀的上述芯剂在包芯机中进行包制；3)将柔性钝化材料制成板纸，并将重量控制在250～380g/m2，并在切纸机上切成30～40mm的宽度，在生产线上，在包好的包芯线上以交叉斜卷的方式进行柔性钝化材料的包裹，根据处理要求分别包裹1～5层；4)在生产线上将钝化后的包芯线进行防水处理，涂覆防水涂料；
5)在生产线上将上述包芯线进行低温脱水烘干处理。
添加剂的种类与范围是钝化氧化钙、碳化硅、火山岩类除渣剂中的一种或几种的混合物作为减速剂，粒度为0～2mm，总量为0～50％，单项加入量为，钝化氧化钙0～40％，碳化硅0～50％，火山岩类除渣剂0～20％。柔性钝化材料为一种含0～40％耐火纤维的特制纸张。耐火材料为氧化铝粉、硅线石粉、红柱石粉、墨来石粉、刚玉粉、石英粉其中的一种或几种，在板纸中的加入量为0～50％，防水涂覆材料为硅溶胶。烘干温度为60～90℃。包芯线直径为9～17mm。
本发明的实施方案芯剂根据处理需要，在芯剂中加入钝化氧化钙、碳化硅、火山岩类除渣剂中的一种或几种的混合物作为减速剂，并分别在钢水或铁水中起脱硫、孕育和除渣作用。
钢带采用柔性钝化材料在包制成的包芯线外根据反应速度要求，以交叉斜卷的方法分别在包制好的包芯线外包裹1～5层，并涂覆无机防水材料进行低温烘干而成。
钢水处理的包芯线主要以钢带外皮钝化为主，用于铁水处理的高镁包芯线则芯剂微区覆盖和钢带钝化同时进行。
本发明的效果是1、应平稳程度增加，在进行喂线球化时，球化元素的吸收率提高15～30％；2、球化处理时，镁光及烟尘减少60％以上；3、通过不同厚度的钝化可以调整不同要求的反应时间；
4、进行球化处理时，球化反应时间延长，脱硫率提高，弥补了普通高镁球化包芯线反应时间短，脱硫率低的缺点；5、镁、钙等元素进行喂线处理时，收率更加稳定，预测加入量更为准确；6、金属液处理成本降低，处理站建造成本降低。
图1是本发明的工艺流程图。
下面结合本发明的工艺流程图对本发明的实施进一步详细描述将包芯线芯剂破碎至要求粒度0～3mm，根据包芯线的使用要求分别加入钝化氧化钙、碳化硅、火山岩类除渣剂中的一种或几种的混合物作为减速剂，并在高镁球化包芯线中加入强孕育元素如Ba、Sr、Zr、Y-RE或其它强化基体的功能性元素如Bi、Sb、B等。将混制均匀的上述芯剂在包芯线机中进行包制。将柔性钝化材料制成板纸，并将重量控制在250～380g/m2，并在切纸机上切成30～40mm的宽度。在包芯线卷成之后，在生产线上以交叉斜卷的方式进行柔性钝化材料的包裹，根据处理要求分别包裹1～5层。在生产线上将钝化后的包芯线进行防水处理，涂覆防水涂料。在生产线上将上述包芯线进行低温脱水烘干处理。将处理后的包芯线进行包装、标重。
本发明所述的柔性钝化材料为一种含0～50％耐火纤维的特制纸张。耐火材料为氧化铝粉、硅线石粉、红柱石粉、墨来石粉、刚玉粉、石英粉其中的一种或几种，粒度120～300目。防水涂覆材料为硅溶胶，烘干温度为60～90℃。
钝化Mg30球化包芯线的实施例应用条件铁水包3吨，装入铁水量2.94吨原铁水成分％C3.8，Si1.4，Mn0.15，P0.04，S0.026处理温度1480℃包芯线芯剂成份Mg29.5％RE3％Ca2％Si42％钝化Mg30球化包芯线参数包芯线单重330g/m，钢带单重140g/m，芯剂单重195~200g/m处理参数喂线速度18m/min喂入长度30m(10m/吨铁水)喂线时间100s包内补加硅铁量15kg球化结果球铁成分％C3.78，Si2.8，Mn0.15，P0.04，S0.01 2，Mg0.042球铁铸态性能抗拉强度475N/mm2，延伸率23％球化等级1-2级，球径级别6-7级球化成本≤80元/吨铁水本发明的优点是芯剂在铁水中反应具有脱硫率高、反应平稳球化元素吸收率高、改善金属液的质量、改善环境污染、降低成本。
权利要求
1.一种表面钝化合金包芯线及其工艺方法，其特征在于包芯线芯剂的成份是1)镁线(％)Mg10～40、Ca0～8、RE0～8、Si15～45、余量为铁；2)钙线Ca10～30、Si0～55、Al0～15、Ba0～20、余量为铁；工艺流程为1)将包芯线芯剂破碎至要求粒度0～3mm，根据包芯线的使用要求分别加入钝化氧化钙、碳化硅、火山岩类除渣剂中的一种或几种的混合物作为减速剂，并在高镁球化包芯线中加入强孕育元素如Ba、Sr、Zr、Y-RE或其它强化基体的功能性元素如Bi、Sb、B等；2)将混制均匀的上述芯剂在包芯机中进行包制；3)将柔性钝化材料制成板纸，并将重量控制在250～380g/m2，并在切纸机上切成30～40mm的宽度，在生产线上，在包好的包芯线上以交叉钭卷的方式进行柔性钝化材料的包裹，根据处理要求分别包裹1～5层；4)在生产线上将钝化后的包芯线进行防水处理，涂覆防水涂料；5)在生产线上将上述包芯线进行低温脱水烘干处理。
2.根据权利要求1所述的表面钝化合金包芯线及其工艺方法，其特征在于钝化氧化钙、碳化硅、火山岩类除渣剂中的一种或几种的混合物作为减速剂，粒度为0～2mm，总量为0～50％，单项加入量为，钝化氧化钙0～40％，碳化硅0～50％，火山岩类除渣剂0～20％。
3.根据权利要求1所述的表面钝化合金包芯线及其工艺方法，其特征在于柔性钝化材料为一种含0～40％耐火纤维的特制纸张，耐火材料为氧化铝粉、硅线石粉、红柱石粉、墨来石粉、刚玉粉、石英粉其中的一种或几种，在板纸中的加入量为0～50％。
4.根据权利要求1所述的表面钝化合金包芯线及其工艺方法，其特征在于防水涂覆材料为硅溶胶。
5.根据权利要求1所述的表面钝化合金包芯线及其工艺方法，其特征在于烘干温度为60～90℃。
6.根据权利要求1所述的表面钝化合金包芯线及其工艺方法，其特征在于包芯线直径为9～17mm。
全文摘要
本发明涉及一种表面钝化合金包芯线及其工艺方法，适用于镁包芯线、钙包芯线，工艺为在芯剂中加入高熔点物质，使低汽化点物质在反应时得到微区覆盖，在包芯线钢带外包裹纸状柔性钝化材料，使喂线速度降低，控制低汽化点物质单位时间内的加入量。从而实现低汽化点物质反应时形成的气泡“小直径、多元、定量、可控释放”的理论设想。以达到收率提高、改善金属液质量、改善环境污染、降低成本的目的。
文档编号C22C33/00GK1465721SQ0214081
公开日2004年1月7日 申请日期2002年6月29日 优先权日2002年6月29日
发明者张恒立, 李铄 申请人:包头文鑫实业有限公司