一种碳酸盐复合纯金属的包芯线的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及钢铁冶金的熔体净化和钙处理技术领域，具体涉及一种碳酸盐复合纯金属的包芯线，特别是具备可以在炉外精炼过程中同时完成钙处理和去除细小夹杂物的功會K。
【背景技术】
[0002]生产纯净钢的关键在于控制夹杂物数量和形态。对高级别的钢种而言，最新的研究表明，如果能将尺寸大于5 μπι的夹杂物都去除掉，小尺寸的夹杂物对钢的质量而言是安全的。在通常二次精炼时间60min内去除大尺寸的夹杂物是解决问题的关键手段之一。作为常见的二次精炼的最后手段，钙处理是向钢水加入钙或钙合金对钢水进行脱氧、脱硫，对钢水夹杂物形态进行控制及去除有害微量元素等的冶金技术。包芯线作为功能实现的载体，受到了普遍的重视。
[0003]按照包容物的不同，包芯线主要分为包粉状物和包实芯物两种形式。当前，以纯金属钙为例，加入钢水方法已经发展至向钢水喂入实芯的纯钙包芯线，这一形式日益受到重视，有替代娃1丐粉的趋势。
[0004]有关内芯物为粉状的包芯线专利包括下列数种:最为常见的是钢带皮直接包裹硅钙粉的形式，CN103146881A提出了分段分层分量式复合钙处理包芯线，申请号201310387579.7提出了由外到内依次带钢层、铝层、硅粉和钙粉的包芯线，等等。
[0005]内芯物为粉状的包芯线的钙收得率较低，一般不超过15%，因此逐渐遭到淘汰。为了提高钙收得率，采用的方法包括加厚钢带厚度、双层钢带等，例如申请号201220299639.0的增加外层钢壳厚度的无缝钙铁线、申请号201310387583.3的由外到内依次设置带钢、萤石层、网状支撑层、粉状物的复合包芯线，等等。
[0006]有关纯金属作为内芯物的包芯线专利包括:CN101942542A出了里层实芯金属钙和外包皮钢带包卷而成的包芯线，CN101921893A提出了外层钢带包裹中间层机油或菜籽油，中间层包裹内芯金属钙组成的包芯线，CN102206732A提出了钢带包卷金属钙线、钢带和金属钙线之间设经钙的钝化处理的均匀连续的钙钝化层的包芯线，CN 204455185U提出了包含金属纯钙的内芯及中间层与外包层的高效防溅纯钙线，等等。
[0007]这种结构的包芯线存在的缺陷是:成品钙线的存放时间不能长久，包芯线进入钢水后迅速产生钙气泡，烧损严重，钢渣反应激烈，翻腾和飞溅剧烈，影响钙处理的冶金效果，并且存在安全隐患。
[0008]除了钙以外，还有一些其他的纯金属作为内容物。申请号02139255.2提出了用于结晶器微合金化的钢带皮包裹铅丝的包芯线，申请号200520007239.8提出了用于铁水脱硫的包含镁粉子芯线的包芯线。
[0009]除了上述两种主要形式以外，还有一些粉状物和实芯物复合在一起的包芯线，可视为这两种形式的耦合体。例如，申请号201220296374.9提出了由外到内依次为钢带、粉状中间阻隔层和钙芯线材构成的包芯线，申请号201320896718.4提出了由外到内依次为钢带、钙合金颗粒、钙合金丝组合而成的钙丝钙粒包芯线，申请号201220159547.2提出了由外到内依次为带钢外皮、硅铁粉或还原铁粉层、钙丝内芯的复合金属钙包芯线，等等。
[0010]上述三项专利申请的共同点是将重点放在减缓钙的反应速度，提高钙处理本身的收得率，在处理速度以及其他方面仍然有待改进。
[0011]针对上述现有技术中存在的问题，提出本
【发明内容】
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【发明内容】
[0012]本发明的目的在于提供一种碳酸盐复合纯金属的包芯线，克服了现有包芯线的缺陷，能够控制钙处理反应速度，同时能产生液相和气相的微小粒子促进大量尺寸5?50 μ m的显微夹杂得到有效去除，从而提高钢水纯净度。
[0013]为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的:用于炼钢脱氧的碳酸盐复合纯金属包芯线，由外向里依次是外层钢带、中间钢带层、碳酸盐粉层、纯金属丝。
[0014]所述外层带钢的皮厚为0.20-0.45mm。
[0015]所述中间钢带层的皮厚为0.40-0.90mm。
[0016]所述中间钢带层的厚度为外包层的两倍。
[0017]所述外层带钢和中间钢带层的包裹形式是，外包层封口处和中间层的封口处之间的圆弧度为90°到270° ο
[0018]所述的碳酸盐粉层为碳酸钙、碳酸镁、碳酸钠、碳酸锂、碳酸钾中任意一种或两种以上的混合物。
[0019]所述的碳酸盐粉层由下述原料按照重量百分比制成:碳酸钙O?100%、碳酸镁O?100%、碳酸钠O?60%、碳酸裡O?60%、碳酸钾O?10%。
[0020]所述的碳酸盐粉的粒度小于Imm0
[0021]所述的纯金属丝作为内芯，为纯钙丝或者纯镁丝，纯镁丝可实现镁处理。
[0022]所述的纯钙丝的化学成分，包括但不限于Ca99.00、Ca97.00、Ca95.00等等。
[0023]所述的纯镁丝的化学成分，包括但不限于符合GB/T 5153-2003标准的Mg99.95、Mg99.50、Mg99.00、AZ31B、AZ61A 等等。
[0024]所述的纯金属丝，物理形态为竹节状结构，粗端长度每0.01-0.02m为一段，粗端直径0.002-0.008m，细端每0.003-0.02m为一段，细端直径0.001-0.006m，粗端与细段圆滑过渡，过渡段长0.001-0.01m。
[0025]所述的包芯线直径为6_15mm。
[0026]优选地，所述的包芯线的直径为ll_13mm。
[0027]与现有技术相比，本发明具有如下有益效果:
[0028](I)与目前所使用的包芯线相比，能够外皮分层、内芯分节地连续加入碳酸盐和纯金属。可以根据钢包尺寸、冶炼钢种的情况，调整外包层和中间层钢带的厚度以及组分，分层结构减缓了热量的传递，同时保证了外壳的强度和合适的摩擦系数，提高了喂线速度，使内容物能够在钢水深处反应，实现将纯金属喂入钢水深处的目的。在钢水深处的纯金属受到较大的静压力，促进了金属气泡在钢水中的熔解，从而提高了纯金属的收得率，并能够有效解决钙(镁)处理时的喷溅问题。将外包层封口处和中间层的封口处之间的圆弧度设计为90°到270°，封口交错的形式有效地决绝碳酸盐粉从中间层的封口处泄漏的问题。
[0029](2)向钢水中直接加入低密度的碳酸盐时，碳酸盐不易深入内部发生化学反应，产生液相的渣洗方式和生产微小气泡去除夹杂物几乎不能同时发生。采用本发明，当碳酸钙、碳酸镁等粉料足