一种无缝实芯铝钙包芯线及其生产系统和生产方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于合金包芯线技术领域，更具体地说，涉及一种无缝实芯铝钙包芯线及其生产系统和生产方法。
【背景技术】
[0002]随着炼钢技术的进步，特别是钢水精炼技术的发展，使尚纯净、尚品质、尚档次钢的生产已成为可能。低碳铝镇静钢及一些对纯净度要求极高的钢种，主要是采用LF-VD或RH炉对钢水进行精炼，采用喂线方式对钢水中夹杂物进行变形处理，从而进一步提高钢水纯净度，改善钢水可浇性，并能显著提高合金的收得率，降低合金消耗和炼钢成本，缩短冶炼时间，经济效益显著。
[0003]目前，钢厂广泛使用的合金包芯线有铁钙线、硅钙线、实芯纯钙线和铝钙线等含钙线，其中，铝钙线由于具有较好的脱氧、脱硫性能及较高的钙收得率而得到了广泛应用。如图2所示，传统的包芯线通常是以芯粉或芯线为主，外层包覆钢带13，但上述包芯线都是通过包芯线乳制机组14将钢带13包覆后(通过钢带13直接包覆铝粉、钙粉的混合粉剂或先使用铝带12包覆钙丝I，再使用钢带13进行包覆)，然后通过乳轮将钢带13折边、锁边、锁压紧而成，并使用复卷机8进行复卷。通过包芯线乳制机组14生产的包芯线，外层钢带13包裹相互咬口压合不紧密，对内层芯粉(线)的密封性相对较差，在高温、潮湿环境下，长时间贮存，内层芯粉(线)中的钙很容易氧化失效或使钙品位下降，从而影响其使用效果，导致最终生产产品的质量达不到要求。因此，防止芯线中钙的氧化对包芯线的使用效果至关重要。
[0004]现有技术中防止包芯线中钙丝氧化主要是通过直接对钙丝进行钝化处理后再进行包覆处理，其防止钙丝氧化的效果易受钙丝表面钝化膜包覆状况的影响，钙丝表面钝化膜易包覆不均匀。
[0005]经检索，关于通过采用其他手段来防止包芯线中钙丝氧化的专利报道已有相关公开。如，中国专利申请号:201210138111.X，申请日:2012年05月07日，发明创造名称为:一种无缝含铝包芯线，该申请案的包芯线由外包层及内芯构成，外包层包覆于内芯外表面，其中外包层由0.3?0.8mm厚的钢质材料构成，内芯由铝和钙中的一种或两种组合而成。该申请案中包芯线的生产过程为:先将纯钙锭在制线机上制成金属钙线;将金属钙线导入呈U形断面的铝带中，之后将所述U型的开口密封焊接，构成铝钙芯；之后将所述铝钙芯导入由钢带构成的断面近似U形的钢壳中，之后将所述钢壳的U型开口焊接密封。
[0006]又如，中国专利申请号:201210210946.1，申请日:2012年06月26日，发明创造名称为:无缝铝钙铁线及其制备方法，该申请案的包芯线是由无缝钢壳包裹固体铝钙芯层而形成的线体，铝钙芯层中的铝、钙重量比为(10?25):(13?18)，单位长度内的该线体中固体铝钙芯层与无缝钢壳的重量比为(1:1.7)?5.7。该申请案中具体是以低碳钢带包覆铝钙复合芯线后弯卷成型为管坯，以高频焊接法将上述管坯的接合边紧密焊接在一起，并随即对焊接后的结合部进行风冷或非接触式的水冷，并切除焊接结合部位的毛刺，再经整形、拉伸处理后即成无缝铝钙铁线。从而本发明具有积极有益的效果:刚性高，能够喂入钢包更深部分，减缓或避免喷溅，并使钙能够均匀的分布在钢包，大幅度提高铝钙铁线的使用效率，铝的收得率、钙的回收率可提高2?5倍，且去夹杂效果更佳;可减少包芯线的喂入量，节约处理时间，减少了钢水处理过程中的温度损失，且有效改善了钢水处理过程中的钢水增氮、增氧情况。且利用本发明工艺生产无缝线的效率高，成本低，易于实施推广。
[0007]上述申请案均提高了包芯线外皮的密封效果，在一定程度上能够有效避免芯线中钙的氧化，但上述包芯线中外层钢带与芯线之间仍会存在空隙，难以真正实现紧密包覆，从而导致不能有效避免芯粉(线)中钙的氧化；同时，采用高频无缝焊接，焊接部位产生的高温，不可避免使内芯钙丝表面产生氧化现象，从而降低钙品位及含量，且外层钢带若质量不好，存在质量缺陷，或钢带钢度、韧性不够，喂线过程中还很容易发生断线现象，钙线不能完全达到钙在钢水中以液态形式存在的临界深度就反应完毕，部分金属钙在反应前就以钙蒸汽的形式挥发掉了，从而导致钙的收得率较低。此外，由于喂线过程反应激烈，容易造成钢水喷溅，使传统包芯线的使用受到限制，不利于钢厂降低成本。
【发明内容】
[0008]1.发明要解决的技术问题
[0009]本发明的目的在于克服现有铝钙包芯线的外层钢带对内层芯粉(线)的包覆不紧密，密封性相对较差，从而导致芯粉(线)中的钙易发生氧化失效或钙品位降低，使包芯线无法长时间保存，或者采用高频无缝焊接时，焊接部位产生的高温不可避免会使内芯钙丝表面产生氧化现象，从而降低了钙品位及含量，以及喂线过程中易发生断线现象，钙的收得率较低的不足，提供了一种无缝实芯铝钙包芯线及其生产系统和生产方法。本发明的铝钙包芯线实现了芯线外皮的完全无缝包裹，对内部芯线的密封性较好，且芯线外皮对内部芯线的包裹紧密，从而能够有效防止内部芯线中钙的氧化失效，可提高包芯线中的钙在钢水中的收得率8-10%，保证了包芯线的使用效果。
[0010]2.技术方案
[0011 ]为达到上述目的，本发明提供的技术方案为:
[0012]其一，本发明的一种无缝实芯铝钙包芯线，包括内芯和包覆于内芯表面的外皮，所述的外皮为无缝金属铝管，所述的内芯为金属钙丝或钙铝丝或钙铁丝。
[0013]更进一步地，所述金属铝管是由铝棒通过挤压穿孔形成的无缝金属铝管。
[0014]更进一步地，所述金属铝管的外层表面设有惰性钝化层，且铝管与内芯之间为过盈配合。
[0015]其二，本发明的一种无缝实芯铝钙包芯线的生产系统，包括引锭挤压头、加热炉和穿孔挤压机，其中，待加工铝棒依次通过加热炉和穿孔挤压机，上述加热炉用于对铝棒进行加热处理，穿孔挤压机用于对加热后的铝棒进行穿孔挤压形成无缝金属铝管，所述的引锭挤压头与待包覆内芯固定相连，且通过引锭挤压头带动内芯穿进铝棒。
[0016]更进一步地，所述穿孔挤压机的进料口前端还设有导轮机构，该导轮机构用于对进入铝棒的内芯进行导向。
[0017]更进一步地，所述穿孔挤压机的出料口处设有钝化槽，通过钝化槽中的钝化液对无缝金属铝管进行钝化处理。
[0018]更进一步地，所述引锭挤压头的上下两侧设有油压机，通过油压机控制引锭挤压头的挤压压力。
[0019]更进一步地，所述钝化槽的出料口与复卷机相连。
[0020]其三，本发明的一种无缝实芯铝钙包芯线的生产方法，其步骤为:
[0021](I)将待加工金属铝棒加热至200-400°C ；
[0022](2)将加热后的金属铝棒进行穿孔挤压形成金属铝管，同时通过引锭挤压头带动内芯穿进铝棒内，形成包覆有内芯的无缝金属铝管；
[0023](3)对包覆有内芯的无缝金属铝管进行钝化和冷却处理，使铝管表面形成一层惰性钝化层，同时使铝管冷