一种氮化硅铁合金包芯线及其制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种氮化硅铁合金包芯线及其制作方法，属于包芯线【技术领域】。本发明的一种氮化硅铁合金包芯线由钢带包覆芯粉而成，芯粉各组分按质量份组成如下：氮化硅铁合金70-95份、固氮合金元素铁合金4.9-29.7份、硅基稀土合金粉末0.1-0.3份。本发明的一种氮化硅铁合金包芯线的制作方法，其步骤为：氮化硅铁合金备料；固氮合金元素铁合金备料；硅基稀土合金粉末备料；芯粉的制备；钢带包覆芯粉，采用厚度为0.34-0.45mm的钢带将芯粉包覆成直径为9-13mm的包芯线。本发明使得固氮效果和作用得到明显改善，氮元素在钢水中的收得率大大提高，克服了现有技术中含氮材料制成包芯线在微合金钢生产作增氮强化剂使用存在的不足。
【专利说明】一种氮化硅铁合金包芯线及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于钢铁冶金含钒微合金钢炼钢生产过程炉外精炼工艺增氮提高合金钢强度的包芯线【技术领域】，特别是涉及一种氮化硅铁合金包芯线及其制作方法。在含钒微合金钢、RHB400和RHB400E以上级别高强螺纹钢及硅钢作增氮强化剂生产领域具有广阔的应用前景。
【背景技术】
[0002]微合金钢生产过程中通常加入具有细化晶粒和沉淀析出强作用的V、Nb、Al、Ti等微量元素，使钢材热轧后获得高强度、高焊接性及良好的成型性能。不足之处是钢中加入的微量元素V、Nb、Al、Ti价格昂贵，使其生产成本居高不下，同时由于Al、Ti属活泼元素，易与钢中的氧反应生成高熔点氧化夹杂物，难以去除，从而污染钢水，影响连铸正常生产。
[0003]二 ^^一世纪除，钢厂开始推广使用钒氮合金替代钒铁、铌铁合金，因钒氮合金中的N、V及钢中C原子形成高熔点、高强度碳化物、氮化物和碳氮化物，细化晶粒和沉淀析出强作用比V、Nb、Al、Ti等微量元素作用更加明显，可有效地降低微量元素V、Nb、Al、Ti加入量，降低微合金钢生产成本。因而钒氮合金作为一种高强度低合金钢最经济有效的添加剂，广泛应用于非调质钢、高强度厚壁H型钢、工具钢、高强度热轧带肋钢筋等钢生产。但钒氮合金生产过程中对温度控制要求苛刻，生产工艺复杂，而且投资大，产品质量和稳定性不高，导致钒氮合金价格高达10多万元/吨，不利于钢厂挖潜降本。同时，因钒氮合金生产工艺限制，合金中N最大含量只有14%，因而只有35.5%钒形成V(N、C)，钢中大量V没有起到沉淀强化和抑制晶粒长大的作用，钢中V浪费较大。
[0004]基于N元素在含钒钢中的强化析出作用，为了提高含钒钢中V的利用率，进一步降低生产成本，一种如:氮化硅锰、氮化铬、氮化钛、氮化铝等富含N(N含量在20% )的材料用于微合金钢中作增氮剂使用，以提高微合金元素V的利用率的应用研究取得进展。氮化物材料作为含钒钢的增氮强化剂主要采用炉后与脱氧合金一起加入方式，形状与合金外形一样为块状，粒度为5-50mm。但由于氮化铬、氮化钛、氮化铝等材料存在如下缺点:1)价格偏高，一般在15000元/t以上，造成微合金钢生产成本偏高；2)单一含氮材料中铬、钛、铝属活波金属，炉后以合金形式加入，因体积密度小，漂浮在钢液表面，固氮合金元素极易烧损和被钢水中氧化损耗，固氮合金元素大幅损耗，N挥发损耗大，固氮效果不好，钢水增氮量少，氮收得率不稳定(一般在0-25% )，N的强化作用有限；3)含氮材料中较高的钛、铝含量，与钢中氧反应生产的氧化物夹杂物，熔点高、粘度大，难以上浮，对钢水质量污染大，影响连铸正常浇铸等缺点，因而限制了这些含氮材料在微合金钢生产中的实际应用。
[0005]为解决氮化铬、氮化钛、氮化铝等材料作为含钒钢的增氮强化剂以合金加入方式存在缺点，将氮化硅锰合金颗粒制成合金包芯线，作为含钒钢增氮强化剂在LF精炼时以喂线方式加入钢水中的技术在生产RHB400E含钒钢获得成功。由于钢中微量元素V的作用，钢中N收得率明显提高到40%，氮的析出强化作用更加明显，同等生产工艺条件下，钢中喂入氮化硅锰合金包芯线后，生产的RHB400E钢屈服、抗拉、延伸率等力学性能指标要优于采用钒微合金化工艺生产的RHB400E，可减少钒合金20%以上。但氮化硅锰合金中的硅、锰易与钢水中氧反应，在钢中不含或含量极少V、Nb、Al、Ti固氮元素的情况下，氮化硅锰中的硅、锰几乎没有固氮作用。因此，采用氮化硅锰合金线作增氮强化剂仅局限于在生产含钒钢上如:RHB400E钢种上使用，加上氮化硅锰合金价格高达15000元/t，生产微合金钢降本优势不明显，在钢厂推广使用受到限制。
[0006]关于包芯线已有相关技术方案公开，如:中国专利申请号201210377151.X，申请日2012年10月8日公开的发明名称为:一种冶金用钒氮微合金化及复合脱氧的包芯线的技术方案；中国专利申请号201410131544.1，申请日2014年4月3日公开的发明名称为:钒微合金化钢增氮用氮化硅锰包芯线的技术方案；中国专利申请号201320280835.8，申请日2013年5月22日公开的发明名称为:一种冶金用钒氮微合金化及复合脱氧的包芯线的技术方案。但是，上述专利文件公开的技术方案对于钢铁企业挖潜降本还存在一定的空间，其关键技术问题是:氮元素在钢水中的收得率低，导致含氮材料制成合金和包芯线在微合金钢生产中作增氮强化剂使用存在不足。
【发明内容】
[0007]1.发明要解决的技术问题
[0008]本发明的目的在于克服含氮材料制成包芯线在微合金钢生产作增氮强化剂使用存在的不足，提供了一种氮化硅铁合金包芯线及其制作方法，采用本发明的技术方案，固氮效果和作用得到明显改善，氮元素在钢水中的收得率大大提高。
[0009]2.技术方案
[0010]为达到上述目的，本发明提供的技术方案为:
[0011]其一，本发明的一种氮化硅铁合金包芯线，该氮化硅铁合金包芯线由钢带包覆芯粉而成，所述的芯粉由氮化硅铁合金、固氮合金元素铁合金和硅基稀土合金粉末组成，其中:芯粉各组分按质量份组成如下:氮化硅铁合金70-95份、固氮合金元素铁合金4.9-29.7份、娃基稀土合金粉末0.1-0.3份,上述的固氮合金兀素铁合金和娃基稀土合金粉末用于将氮元素固定于钢水中。
[0012]更进一步地，所述的固氮合金元素铁合金为钒铁合金、铌铁合金、铝铁合金、钛铁合金中的一种或一种以上的混合。本发明选用钒铁合金、铌铁合金、铝铁合金、钛铁合金作为固氮合金元素铁合金，并配合硅基稀土合金粉末设计了新的配方，使得本发明的包芯线既减小了与钢中氧反应的几率，稳定性更好，固氮效果和作用更加明显，N收得率在40%以上，又降低了增氮强化剂的使用成本，吨钢可降成本5-60元。作为本发明突出的突破点，本发明采用固氮合金元素铁合金和硅基稀土合金粉末通过实现了对氮元素在钢水中的最佳固定作用，使得氮元素在钢水中的收得率得到保证，完全改变了现有技术中的固氮方式，本发明提出了创新的固氮方式，这是专利 申请人:组织技术专家多年的研究成果。
[0013]更进一步地，所述的氮化娃铁合金由粒径为< 0.5mm、0.5_lmm、l_3mm粉料组成，其中粒径< 0.5mm的粉料占氮化娃铁合金总质量的5-10%,粒径0.5-lmm的粉料占氮化娃铁合金总质量的80-90%,粒径l-3mm的粉料占氮化娃铁合金总质量的5_10%。所述的固氮合金元素铁合金由粒径为< 0.5mm、0.5_lmm、l_2mm粉料组成,其中粒径< 0.5mm的粉料占固氮合金元素铁合金总质量的5-10%,粒径0.5-lmm的粉料占固氮合金元素铁合金总质量的80-90%,粒径l-2mm的粉料占固氮合金元素铁合金总质量的5_10%。所述的娃基稀土合金粉末由粒径为< 0.5mm、0.5_lmm粉料组成,其中粒径< 0.5mm的粉料占娃基稀土合金粉末总质量的10-25%，粒径0.5-lmm的粉料占硅基稀土合金粉末总质量的75-90%。
[0014]本发明中氮化娃铁合金由粒径为< 0.5mm、0.5-lmm、l-3mm粉料组成，固氮合金元素铁合金由粒径为彡0.5mm、0.5_lmm、l_2mm粉料组成，娃基稀土合金粉末由粒径为(0.5mm、0.5_lmm粉料组成，这是本发明的关键技术手段，一般的包芯线只在组分上做研究， 申请人:发现单纯在组分上考虑包芯线如何最佳固氮是无法实现的，本发明创新的提出了通过组分的配合且通过对各个组分的粒度进行设计，减小了与钢中氧反应的几率，稳定性更好，固氮效果和作用更加明显，N收得率在40%以上。
[0015]其二，本发明的一种氮化硅铁合金包芯线的制作方法，其步骤为:
[0016]步骤一、氮化硅铁合金备料
[0017]将氮化硅铁合金使用破碎设备进行破碎，破碎后使用振动筛将破碎好的氮化硅铁合金筛分成< 0.5mm、0.5_lmm、l_3mm粉料,再按照如下重量百分比进行配料:粒径< 0.5mm的粉料占氮化硅铁合金总质量的5-10%，粒径0.5-lmm的粉料占氮化硅铁合金总质量的80-90%,粒径l-3mm的粉料占氮化娃铁合金总质量的5_10%,配料混合后得氮化娃铁合金，备用；
[0018]步骤二、固氮合金元素铁合金备料
[0019]将固氮合金元素铁合金使用破碎设备进行破碎，破碎后使用振动筛将破碎好的固氮合金元素铁合金筛分成彡0.5mm、0.5_lmm、l_2mm粉料，再按照如下重量百分比进行配料:粒径< 0.5mm的粉料占固氮合金元素铁合金总质量的5-10%,粒径0.5-lmm的粉料占固氮合金元素铁合金总质量的80-90%,粒径1-2_的粉料占固氮合金元素铁合金总质量的5-10%，配料混合后得固氮合金元素铁合金，备用；
[0020]步骤三、硅基稀土合金粉末备料
[0021]将硅基稀土合金使用破碎设备进行破碎，破碎后使用振动筛将破碎好的硅基稀土合金筛分成< 0.5mm、0.5_lmm粉料，再按照如下重量百分比进行配料:粒径< 0.5_的粉料占硅基稀土合金粉末总质量的10-25%，粒径0.5-lmm的粉料占硅基稀土合金粉末总质量的75-90%,配料混合后得娃基稀土合金粉末,备用；
[0022]步骤四、芯粉的制备
[0023]按质量份数称取步骤一至步骤三中的氮化硅铁合金70-95份、固氮合金元素铁合金4.9-29.7份、娃基稀土合金粉末0.1-0.3份，将氮化娃铁合金、固氮合金兀素铁合金和娃基稀土合金粉末混合得芯粉；
[0024]步骤五、钢带包覆芯粉
[0025]采用厚度为0.34-0.45mm的钢带将步骤四中的芯粉包覆成直径为9_13mm的包芯线，即得氮化硅铁合金包芯线。
[0026]更进一步地，步骤二中的固氮合金元素铁合金为钒铁合金、铌铁合金、铝铁合金、钛铁合金中的一种或一种以上的混合。
[0027]3.有益效果
[0028]采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果:
[0029](I)本发明的一种氮化硅铁合金包芯线，其芯粉由氮化硅铁合金、固氮合金元素铁合金和娃基稀土合金粉末组成，其中固氮合金兀素铁合金和娃基稀土合金粉末用于将氮兀素固定于钢水中，本发明的包芯线通过芯粉组分的创新设计，使得固氮效果和作用得到明显改善，氮元素在钢水中的收得率大大提高，克服了现有技术中含氮材料制成包芯线在微合金钢生产作增氮强化剂使用存在的不足；
[0030](2)本发明的一种氮化硅铁合金包芯线的制作方法，通过对芯粉中组分氮化硅铁合金、固氮合金元素铁合金和硅基稀土合金粉末的粒度做独特的设计，且控制芯粉各组分按质量份组成如下:氮化硅铁合金70-95份、固氮合金元素铁合金4.9-29.7份、硅基稀土合金粉末0.1-0.3份，采用钢带将芯粉包覆成直径为9-13_的包芯线，可在吹氩精炼站、LF钢包炉使用，可充分利用钢厂现有喂线设备，通过将包芯线喂入钢液深部，在吹氩气体强力搅拌作用下，与钢水接触面积更大，N在钢水中分布更加均匀，固氮效果更好，N的收得率更闻。
【具体实施方式】
[0031]为进一步了解本发明的内容，下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
[0032]实施例1
[0033]本实施例的一种氮化硅铁合金包芯线的制作方法，其具体的步骤为:
[0034]步骤一、氮化硅铁合金备料
[0035]将氮化硅铁合金使用破碎设备进行破碎，破碎后使用振动筛将破碎好的氮化硅铁合金筛分成< 0.5mm、0.5_lmm、l_3mm粉料,再按照如下重量百分比进行配料:粒径< 0.5mm的粉料占氮化娃铁合金总质量的7%，粒径0.5-lmm的粉料占氮化娃铁合金总质量的85%,粒径1-3_的粉料占氮化硅铁合金总质量的8 %，配料混合后得氮化硅铁合金，备用。本实施例中氮化硅铁合金的成份中要求元素的质量百分比为:N彡30%, Si彡50%。
[0036]步骤二、固氮合金元素铁合金备料
[0037]将固氮合金元素铁合金使用破碎设备进行破碎，破碎后使用振动筛将破碎好的固氮合金元素铁合金筛分成彡0.5mm、0.5_lmm、l_2mm粉料，再按照如下重量百分比进行配料:粒径< 0.5mm的粉料占固氮合金元素铁合金总质量的8%,粒径0.5-lmm的粉料占固氮合金元素铁合金总质量的85%,粒径l-2mm的粉料占固氮合金元素铁合金总质量的7%,配料混合后得固氮合金元素铁合金，备用。本发明中固氮合金元素铁合金可以为钒铁合金、铌铁合金、铝铁合金、钛铁合金中的一种或一种以上的混合，钒铁合金的成份中要求元素的质量百分比为:V彡50% ;铌铁合金的成份中要求元素的质量百分比为:Nb彡60% ;铝铁合金的成份中要求元素的质量百分比为:A1 ^ 95% ;钛铁合金的成份中要求元素的质量百分比为:Ti ^ 30%。本实施例中的固氮合金兀素铁合金米用钥;铁合金。
[0038]步骤三、硅基稀土合金粉末备料
[0039]将硅基稀土合金使用破碎设备进行破碎，破碎后使用振动筛将破碎好的硅基稀土合金筛分成彡0.5mm、0.5_lmm粉料，再按照如下重量百分比进行配料:粒径彡0.5mm的粉料占硅基稀土合金粉末总质量的20%，粒径0.5-lmm的粉料占硅基稀土合金粉末总质量的80%，配料混合后得硅基稀土合金粉末，备用。本实施例中硅基稀土合金粉末的成份中要求元素的质量百分比为:RE为30-35%、Si为30-35%。
[0040]步骤四、芯粉的制备
[0041]按质量份数称取步骤一至步骤三中的氮化硅铁合金83份、固氮合金元素铁合金17份、娃基稀土合金粉末0.2份,将氮化娃铁合金、固氮合金兀素铁合金和娃基稀土合金粉末混合得芯粉。本实施例中氮化娃铁合金、固氮合金兀素铁合金和娃基稀土合金粉末混合过程具体如下:先将称取的硅基稀土合金粉末重量的一半加入到固氮合金元素铁合金中，在搅拌机中搅拌混合得稀土 -固氮合金混合物；然后将称取的硅基稀土合金粉末重量的另一半加入到氮化硅铁合金中，在搅拌机中搅拌混合得稀土 -氮化硅铁混合物；再将上述的稀土-固氮合金混合物和稀土-氮化硅铁混合物放在搅拌机中搅拌混合得芯粉。采用这样的混合搅拌工艺，能够充分保证氮化娃铁合金、固氮合金兀素铁合金、娃基稀土合金粉末三者的混合效果，而且能够为硅基稀土合金粉末在钢水中发挥作用起到铺垫作用。
[0042]步骤五、钢带包覆芯粉
[0043]采用厚度为0.40mm的钢带将步骤四中的芯粉包覆成直径为13mm的包芯线，即得氮化硅铁合金包芯线。制得的氮化硅铁合金包芯线要求其芯粉米重量> 200g/m，氮化硅铁合金包芯线的米重量> 390g/m,具体在本实施例中芯粉米重量为210g/m,氮化娃铁合金包芯线的米重量为395g/m。
[0044]在生产RHB400钢时，转炉出钢合金化后，在吹氩精炼站通过喂线机喂入本实施例制备的氮化硅铁合金包芯线，喂入量按3.4m/吨钢喂入，本实施例的固氮效果和作用得到明显改善，氮元素在钢水中的收得率大大提高。本实施例中选择价格低廉的氮化硅铁合金(价格低于8500元/t)作主要增氮强化材料，加入特定的固氮合金元素铁合金和硅基稀土合金粉末作氮化硅铁中N的固氮使用，同时达到脱氧、脱硫能力强，夹杂物形态控制能力强，细化晶粒和弥散强化作用明显，能有效地改善钢组织性能。本实施例采用强度高、韧性好的优质低碳钢带，控制包线机速度包覆成密度高、芯粉饱满(芯粉米重量> 200g/m)、强度和韧性好，直径在Φ9-13_的合金芯线，适合钢厂喂线机使用。本发明的包芯线中加有稳定性好的固氮元素，即可在生产含有V、Nb、Al、Ti微量固氮元素钢种上使用，也可在如:RHB400等不含微量固氮元素钢种上使用，N收得率可稳定在40%以上，在氮的析出强作用和稀土细化晶粒，弥散强化作用下，可大大改善钢的组织和力学性能，从而可降低含钒钢合金用量25%以上，不含钒的RHB400等钢中锰可降20个以上。比氮化硅锰包芯线具有适用性更强，应用生产的钢种范围更广，降本优势更加明显，可广泛用于非调质钢、高强度厚壁H型钢、工具钢、硅钢、高强度热轧带肋钢筋等钢生产。
[0045]针对本发明的一种氮化硅铁合金包芯线，进一步详细说明如下:1)、采用价格更加低廉的氮化硅铁的颗粒为主制成的包芯线，氮化硅铁中的N ^ 30%，比氮化硅锰、氮化铬、氮化钛、氮化铝等材料要高出8%，氮的析出强化作用更加明显。2)、芯线中加入的V、Nb、Al、Ti 一种或一种以上铁合金,相比氮化硅锰、氮化铬、氮化钛、氮化铝中的Al、T1、Cr、S1、Mn元素，在硅基稀土合金粉末的配合下更加减小了与钢中氧反应的几率，稳定性更好，固氮效果和作用更加明显，N收得率在40%以上。3)、芯线中V、Nb、Al、Ti 一种或一种以上铁合金固氮微量元素，即可在生产含有V、Nb、Al、Ti微量固氮元素钢种上使用，也可在如:RHB400等不含微量固氮元素钢种上使用。适用性更强，使用生产的钢种范围更广。用于目前产量最大(占钢筋总量79%以上)、民用建筑用途最广泛的不含钒钢RHB400上，降本优势更加明显，吨钢可降成本5-60元。4)、芯粉中加入娃基稀土合金粉末,粒度组成在彡0.5mm占10-25%,0.5-lmm占75-90%，可使硅基稀土合金粉末均匀填充在氮化硅钒铁颗粒中，使包覆的包芯线更加紧密，关键是通过硅基稀土合金粉末能够达到辅助固氮合金元素铁合金进行固氮的作用，同时，通过稀土合金元素的作用，能有效地改善含V微合金钢组织性能和细化晶粒作用更加明显，V微合金钢晶粒度等级可提高1-2个等级，通过提高和改善V微合金钢力学性能，实现降低V微合金钢合金生产成本的作用更加明显。5)、以包芯线形式加入钢水中，可将氮化硅铁合金包芯线喂入钢水深部，采用特定的固氮合金元素铁合金和硅基稀土合金粉末减少了烧损或氧化损耗。避免现有技术中含氮材料易被钢水中氧氧化，固氮效果差，N收得率不稳定现象。
[0046]实施例2
[0047]本实施例的一种氮化硅铁合金包芯线的制作方法，其具体的步骤为:
[0048]步骤一、氮化硅铁合金备料
[0049]将氮化硅铁合金使用破碎设备进行破碎，破碎后使用振动筛将破碎好的氮化硅铁合金筛分成< 0.5mm、0.5_lmm、l_3mm粉料,再按照如下重量百分比进行配料:粒径< 0.5mm的粉料占氮化娃铁合金总质量的5%,粒径0.5-lmm的粉料占氮化娃铁合金总质量的90%,粒径1-3_的粉料占氮化硅铁合金总质量的5 %，配料混合后得氮化硅铁合金，备用。
[0050]步骤二、固氮合金元素铁合金备料
[0051]将固氮合金元素铁合金使用破碎设备进行破碎，破碎后使用振动筛将破碎好的固氮合金元素铁合金筛分成彡0.5mm、0.5_lmm、l_2mm粉料，再按照如下重量百分比进行配料:粒径< 0.5mm的粉料占固氮合金元素铁合金总质量的10%,粒径0.5-lmm的粉料占固氮合金元素铁合金总质量的80%,粒径l-2mm的粉料占固氮合金元素铁合金总质量的10%,配料混合后得固氮合金元素铁合金，备用。本实施例中的固氮合金元素铁合金采用铌铁合金和钛铁合金的混合，且其混合的质量比为1:2。
[0052]步骤三、硅基稀土合金粉末备料
[0053]将硅基稀土合金使用破碎设备进行破碎，破碎后使用振动筛将破碎好的硅基稀土合金筛分成彡0.5mm、0.5_lmm粉料，再按照如下重量百分比进行配料:粒径彡0.5mm的粉料占硅基稀土合金粉末总质量的25%，粒径0.5-lmm的粉料占硅基稀土合金粉末总质量的75%,配料混合后得娃基稀土合金粉末,备用。
[0054]步骤四、芯粉的制备
[0055]按质量份数称取步骤一至步骤三中的氮化硅铁合金70份、固氮合金元素铁合金4.9份、娃基稀土合金粉末0.1份，将氮化娃铁合金、固氮合金兀素铁合金和娃基稀土合金粉末混合得芯粉。
[0056]步骤五、钢带包覆芯粉
[0057]采用厚度为0.34mm的钢带将步骤四中的芯粉包覆成直径为9.5mm的包芯线，即得氮化硅铁合金包芯线。制得的氮化硅铁合金包芯线要求其芯粉米重量> 200g/m，氮化硅铁合金包芯线的米重量> 390g/m,具体在本实施例中芯粉米重量为200g/m,氮化娃铁合金包芯线的米重量为390g/m。
[0058]在生产RHB400钢时，转炉出钢合金化后，在吹氩精炼站通过喂线机喂入本实施例制备的氮化硅铁合金包芯线，喂入量按3.4m/吨钢喂入，本实施例的固氮效果和作用得到明显改善，氮元素在钢水中的收得率大大提高。本实施例中的其它说明同实施例1。
[0059]实施例3
[0060]本实施例的一种氮化硅铁合金包芯线的制作方法，其具体的步骤为:
[0061]步骤一、氮化硅铁合金备料
[0062]将氮化硅铁合金使用破碎设备进行破碎，破碎后使用振动筛将破碎好的氮化硅铁合金筛分成< 0.5mm、0.5_lmm、l_3mm粉料,再按照如下重量百分比进行配料:粒径< 0.5mm的粉料占氮化硅铁合金总质量的10%，粒径0.5-lmm的粉料占氮化硅铁合金总质量的80 %，粒径l-3mm的粉料占氮化硅铁合金总质量的10 %，配料混合后得氮化硅铁合金，备用。
[0063]步骤二、固氮合金元素铁合金备料
[0064]将固氮合金元素铁合金使用破碎设备进行破碎，破碎后使用振动筛将破碎好的固氮合金元素铁合金筛分成彡0.5mm、0.5_lmm、l_2mm粉料，再按照如下重量百分比进行配料:粒径< 0.5mm的粉料占固氮合金元素铁合金总质量的5%,粒径0.5-lmm的粉料占固氮合金元素铁合金总质量的90%,粒径1-2_的粉料占固氮合金元素铁合金总质量的5%,配料混合后得固氮合金元素铁合金，备用。本实施例中的固氮合金元素铁合金采用钒铁合金、铌铁合金、铝铁合金的混合，且其混合的质量比为1:2:1。
[0065]步骤三、硅基稀土合金粉末备料
[0066]将硅基稀土合金使用破碎设备进行破碎，破碎后使用振动筛将破碎好的硅基稀土合金筛分成彡0.5mm、0.5_lmm粉料，再按照如下重量百分比进行配料:粒径彡0.5mm的粉料占娃基稀土合金粉末总质量的10%,粒径0.5-lmm的粉料占娃基稀土合金粉末总质量的90 %，配料混合后得硅基稀土合金粉末，备用。
[0067]步骤四、芯粉的制备
[0068]按质量份数称取步骤一至步骤三中的氮化硅铁合金95份、固氮合金元素铁合金29.7份、娃基稀土合金粉末0.3份,将氮化娃铁合金、固氮合金兀素铁合金和娃基稀土合金粉末混合得芯粉。
[0069]步骤五、钢带包覆芯粉
[0070]采用厚度为0.45mm的钢带将步骤四中的芯粉包覆成直径为13mm的包芯线，即得氮化硅铁合金包芯线。制得的氮化硅铁合金包芯线要求其芯粉米重量> 200g/m，氮化硅铁合金包芯线的米重量> 390g/m,具体在本实施例中芯粉米重量为205g/m,氮化娃铁合金包芯线的米重量为400g/m。
[0071]在生产RHB400E钢时，转炉出钢合金化后，在吹氩精炼站通过喂线机喂入本实施例制备的氮化硅铁合金包芯线，喂入量按3.4m/吨钢喂入，本实施例的固氮效果和作用得到明显改善，氮元素在钢水中的收得率大大提高。本实施例中的其它说明同实施例1。
[0072]实施例4
[0073]本实施例的一种氮化硅铁合金包芯线的制作方法，其具体的步骤为:
[0074]步骤一、氮化硅铁合金备料
[0075]将氮化硅铁合金使用破碎设备进行破碎，破碎后使用振动筛将破碎好的氮化硅铁合金筛分成< 0.5mm、0.5_lmm、l_3mm粉料,再按照如下重量百分比进行配料:粒径< 0.5mm的粉料占氮化娃铁合金总质量的6%,粒径0.5-lmm的粉料占氮化娃铁合金总质量的84%,粒径1-3_的粉料占氮化硅铁合金总质量的10%，配料混合后得氮化硅铁合金，备用。
[0076]步骤二、固氮合金元素铁合金备料
[0077]将固氮合金兀素铁合金使用破碎设备进行破碎,破碎后使用振动筛将破碎好的固氮合金元素铁合金筛分成彡0.5mm、0.5_lmm、l_2mm粉料，再按照如下重量百分比进行配料:粒径< 0.5mm的粉料占固氮合金元素铁合金总质量的9%,粒径0.5-lmm的粉料占固氮合金元素铁合金总质量的85%,粒径1-2_的粉料占固氮合金元素铁合金总质量的6%,配料混合后得固氮合金元素铁合金，备用。本实施例中的固氮合金元素铁合金采用铌铁合金和钛铁合金的混合，且其混合的质量比为1:2。
[0078]步骤三、硅基稀土合金粉末备料
[0079]将硅基稀土合金使用破碎设备进行破碎，破碎后使用振动筛将破碎好的硅基稀土合金筛分成彡0.5mm、0.5_lmm粉料，再按照如下重量百分比进行配料:粒径彡0.5mm的粉料占娃基稀土合金粉末总质量的18%,粒径0.5-lmm的粉料占娃基稀土合金粉末总质量的82 %，配料混合后得硅基稀土合金粉末，备用。
[0080]步骤四、芯粉的制备
[0081]按质量份数称取步骤一至步骤三中的氮化硅铁合金87份、固氮合金元素铁合金12.6份、娃基稀土合金粉末0.3份,将氮化娃铁合金、固氮合金兀素铁合金和娃基稀土合金粉末混合得芯粉。
[0082]步骤五、钢带包覆芯粉
[0083]采用厚度为0.40mm的钢带将步骤四中的芯粉包覆成直径为12mm的包芯线，即得氮化硅铁合金包芯线。制得的氮化硅铁合金包芯线要求其芯粉米重量> 200g/m，氮化硅铁合金包芯线的米重量> 390g/m,具体在本实施例中芯粉米重量为215g/m,氮化娃铁合金包芯线的米重量为395g/m。
[0084]在生产RHB500E钢时，转炉出钢合金化后，在LF精炼炉通过喂线机喂入本实施例制备的氮化硅铁合金包芯线，喂入量按3.4m/吨钢喂入，本实施例的固氮效果和作用得到明显改善，氮元素在钢水中的收得率大大提高。本实施例中的其它说明同实施例1。
【权利要求】
1.一种氮化硅铁合金包芯线，其特征在于:该氮化硅铁合金包芯线由钢带包覆芯粉而成，所述的芯粉由氮化娃铁合金、固氮合金兀素铁合金和娃基稀土合金粉末组成，其中:芯粉各组分按质量份组成如下:氮化硅铁合金70-95份、固氮合金元素铁合金4.9-29.7份、硅基稀土合金粉末0.1-0.3份,上述的固氮合金兀素铁合金和娃基稀土合金粉末用于将氮兀素固定于钢水中。
2.根据权利要求1所述的一种氮化硅铁合金包芯线，其特征在于:所述的固氮合金元素铁合金为钒铁合金、铌铁合金、铝铁合金、钛铁合金中的一种或一种以上的混合。
3.根据权利要求2所述的一种氮化硅铁合金包芯线，其特征在于:所述的氮化硅铁合金由粒径为< 0.5mm、0.5_lmm、l_3mm粉料组成,其中粒径< 0.5mm的粉料占氮化娃铁合金总质量的5-10%，粒径0.5-lmm的粉料占氮化硅铁合金总质量的80-90%，粒径l_3mm的粉料占氮化娃铁合金总质量的5_10%。
4.根据权利要求2所述的一种氮化硅铁合金包芯线，其特征在于:所述的固氮合金元素铁合金由粒径为< 0.5mm、0.5-lmm、l-2mm粉料组成，其中粒径< 0.5mm的粉料占固氮合金元素铁合金总质量的5-10%,粒径0.5-lmm的粉料占固氮合金元素铁合金总质量的80-90%,粒径l-2mm的粉料占固氮合金元素铁合金总质量的5-10%。
5.根据权利要求2所述的一种氮化娃铁合金包芯线,其特征在于:所述的娃基稀土合金粉末由粒径为< 0.5mm、0.5_lmm粉料组成,其中粒径< 0.5mm的粉料占娃基稀土合金粉末总质量的10-25%，粒径0.5-lmm的粉料占硅基稀土合金粉末总质量的75-90%。
6.一种氮化硅铁合金包芯线的制作方法，其特征在于，其步骤为: 步骤一、氮化娃铁合金备料 将氮化硅铁合金使用破碎设备进行破碎，破碎后使用振动筛将破碎好的氮化硅铁合金筛分成< 0.5mm、0.5_lmm、l_3mm粉料，再按照如下重量百分比进行配料:粒径< 0.5mm的粉料占氮化硅铁合金总质量的5-10%，粒径0.5-lmm的粉料占氮化硅铁合金总质量的80-90%,粒径l-3mm的粉料占氮化娃铁合金总质量的5_10%,配料混合后得氮化娃铁合金，备用； 步骤二、固氮合金元素铁合金备料 将固氮合金元素铁合金使用破碎设备进行破碎，破碎后使用振动筛将破碎好的固氮合金元素铁合金筛分成彡0.5mm、0.5_lmm、l_2mm粉料，再按照如下重量百分比进行配料:粒径彡0.5mm的粉料占固氮合金元素铁合金总质量的5-10%,粒径0.5-lmm的粉料占固氮合金元素铁合金总质量的80-90%,粒径1-2_的粉料占固氮合金元素铁合金总质量的5-10%，配料混合后得固氮合金元素铁合金，备用； 步骤三、硅基稀土合金粉末备料 将硅基稀土合金使用破碎设备进行破碎，破碎后使用振动筛将破碎好的硅基稀土合金筛分成彡0.5mm、0.5_lmm粉料，再按照如下重量百分比进行配料:粒径彡0.5mm的粉料占硅基稀土合金粉末总质量的10-25%，粒径0.5-lmm的粉料占硅基稀土合金粉末总质量的75-90%,配料混合后得娃基稀土合金粉末,备用； 步骤四、芯粉的制备 按质量份数称取步骤一至步骤三中的氮化硅铁合金70-95份、固氮合金元素铁合金4.9-29.7份、娃基稀土合金粉末0.1-0.3份,将氮化娃铁合金、固氮合金兀素铁合金和娃基稀土合金粉末混合得芯粉； 步骤五、钢带包覆芯粉 采用厚度为0.34-0.45mm的钢带将步骤四中的芯粉包覆成直径为9_13mm的包芯线，即得氮化硅铁合金包芯线。
7.根据权利要求6所述的一种氮化硅铁合金包芯线的制作方法，其特征在于:步骤二中的固氮合金元素铁合金为钒铁合金、铌铁合金、铝铁合金、钛铁合金中的一种或一种以上的混合。
【文档编号】C21C7/00GK104357614SQ201410705711
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月27日 优先权日:2014年11月27日
【发明者】李国安, 王建国, 李寿全 申请人:马鞍山市兴达冶金新材料有限公司