专利名称：用于实现钢液钒、氮合金化的包芯线的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在冶炼中用于实现钢液钒、氮合金化的包芯线。
背景技术：
在现有技术中，一般氮化钒(VN)合金为块状或球状，通常有两种方法将其加入到钢液中实现钒、氮合金化1、在出钢前后直接在钢包中加入块状或球状的氮化钒(VN)合金，采用该方法冶炼合金钢，其钒、氮合金元素回收率不高，钒回收率在85～90％，氮回收率在50～65％；(2)在真空处理中，通过合金料仓将块状或球状的氮化钒(VN)合金加入到钢液面上，通过钢液循环实现合金化，该方法由于是在高温真空下加入，氮化钒易分解而从钢液脱出氮，实际生产中氮合金元素回收率为25～70％，且很不稳定。造成上述钒、氮合金元素回收率低的原因在于氮化钒(VN)合金的密度低于钢液，且由于氮化钒(VN)为烧结态而不具有延展性，通常只能将其制作成块状或球状而加入到钢液中，在加入后氮化钒(VN)合金浮于钢液表面而不能很好的溶入钢液，造成钒、氮部分损失掉。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可使钒和氮合金元素回收率提高且稳定的用于实现钢液钒、氮合金化的包芯线。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是用于实现钢液钒、氮合金化的包芯线，其特征是包括芯层和钢质的外层，芯层通过外层包裹而制成线状，芯层含有氮化钒合金。在冶炼中对钢液实现钒、氮合金化时，即可利用喂线机等设备将芯层含有氮化钒合金的包芯线喂入钢液深处，从而使得氮化钒合金能很好的溶入钢液，达到钒和氮合金元素回收率提高且稳定的目的。
本发明的有益效果是由于采用了将氮化钒合金包裹在包芯线的芯层中的技术方案，在出完钢后或钢液精炼处理后包芯线通过喂线机喂入钢液深处，从而实现在钢液中添加钒、氮及其他合金元素。氮化钒合金通过包芯线喂入钢液深处，避免了氮化钒合金浮于钢液表面而不能很好的溶入钢液，从而造成钒、氮在高温冶炼的过程中部分损失掉的弊端，使其钒元素的回收率提高约5％并可稳定的控制在92％以上，氮元素的回收率提高约10～20％并可稳定的控制在80％以上，同时还具有应用方便的优点，可以实现同时在钢液中添加钒、氮及其他合金元素。
图1是本发明的包芯线的横截面剖视图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1所示，本发明的用于实现钢液钒、氮合金化的包芯线包括芯层1和钢质的外层2，钢质的外层2可采用钢带制作，也可采用钢管等。芯层1通过钢质的外层2如钢带等包裹而制成线状，芯层1含有氮化钒合金，同时根据需要还可含有其它所需要加入的合金元素，例如钛、铌等。
同时添加其它合金元素可以按照需要进行添加，例如添加钛、铌时，其重量百分比可以是Nb0.0～50.0％、Ti0.0～50.0％。
为了便于制作，可将氮化钒合金用破碎机破碎成粉料，用于制作芯层1，然后采用钢带作为外层2，在包芯设备上将上述粉料包裹后制成包芯线。钢带可采用冷轧带钢，冷轧带钢厚度可为0.30mm～0.40mm，包芯线的外径可以为8～16mm。
通常情况下，所述粉料的粒度为0～5mm较为合适。
根据所需添加的氮、钒元素含量的不同，包芯线中氮化钒合金的含量按总量百分比计可以为≥10％～＜100％，其余为铁、需要添加的其它元素以及杂质等。
在实现钢液合金化时，通常都是将含有需要添加的合金元素的合金线通过喂线机喂入钢液深处来实现的，当喂线机的传动轮和从动轮转动时，夹持在传动轮和从动轮之间的合金线在摩擦力的作用下，形成一定的速度，经过导向管的导向，向钢包内的钢液喂入，从而达到钢液合金化的目的。在实现钢液钒、氮合金化时，采用芯层1含有氮化钒合金、芯层1通过外层2的钢带包裹而制成的包芯线，在出完钢后或钢液精炼处理后将包芯线通过喂线机喂入钢液深处，即可实现在钢液中添加钒、氮，并可使其钒元素的回收率稳定的控制在92％以上，氮元素的回收率稳定的控制在80％以上。
实施例1选取VN12氮化钒合金，VN12氮化钒合金的化学成分按重量百分比为V 79.0％、N 11.5％、其余为杂质元素。将VN12氮化钒合金用破碎机破碎成0～3mm的粉料，制成的粉剂的化学成分按重量百分比为V 80.0％、N11.5％、其余为Fe和杂质元素。采用厚度为0.35mm的ST12冷轧带钢作为外层2，在包芯设备上将上述粉料作为芯层1包裹并制成外径为12mm的包芯线。制成的包芯线每米重量为360～380g，其中钢皮重120g，粉料重240～260g。
在装有125吨在钢包精炼炉中精炼结束后的钢液中，利用喂线机将上述含VN12氮化钒合金的包芯线800米喂入钢液的深处，共计喂入粉料重约190～210kg，测定钢中增加V 0.12％，增加N 0.0137％。按包芯线内粉料重量(192.5～199.5kg)的中限值200kg，计算钒和氮的回收率分别为95.0％和85.6％。
实施例2按VN12氮化钒合金∶Ti30A钛合金＝3.33∶1的比例，分别选取VN12氮化钒合金和Ti30A合金，其中VN12氮化钒合金按重量百分比的化学成分为V 78.5％、N 11.6％、其余为杂质元素，Ti30A钛合金的化学成分按重量百分比为Ti 29.5％、其余为Fe和杂质元素。将上述比例的合金用破碎机破碎成0～3mm的粉料，并用搅拌机进行物理混合，制成的粉剂的化学成分按重量百分比为V 60.4％、N8.9％、Ti 6.8％、其余为Fe和杂质元素。采用厚度为0.4mm的ST12冷轧带钢作为外层2，在包芯设备上将上述粉料作为芯层1包裹并制成外径为14mm的包芯线。制成的包芯线每米重量为500～520g，其中钢皮重160g，粉料重340～360g。
在装有125吨在钢包精炼炉中精炼结束后的钢液中，利用喂线机将上述含VN12氮化钒合金和Ti30A钛合金的包芯线690米喂入钢液深处，共计喂入粉料重约234.6～248.4kg，测定钢中增加V 0.11％、增加N 0.0117％、增加Ti 0.011％。按包芯线内粉料重量(228.0～236.0kg)的中限值241.5kg，计算V、N和Ti的回收率分别为94.3％、86.4％和83.6％。
实施例3按VN12氮化钒合金∶Ti30A钛合金∶Nb60铌合金＝3.33∶1∶1的比例分别选取合金，其中VN12氮化钒合金的化学成分按重量百分比为V 79.5％、N 11.5％、其余为杂质元素，Ti30A钛合金的化学成分按重量百分比为Ti 29.0％、其余为Fe和杂质元素，Nb60铌合金的化学成分按重量百分比为Nb59.4％、其余为Fe和杂质元素。将上述比例的合金用破碎机破碎成0～3mm的粉料，并用搅拌机进行物理混合，制成的粉剂按重量百分比的化学成分为V 49.7％、N 7.2％、Ti5.4％、Nb11.1％、其余为Fe和杂质元素。采用厚度为0.35mm的ST12冷轧带钢作为外层2，在包芯设备上将上述粉料作为芯层1包裹并制成外径为14mm的包芯线。制成的包芯线每米重量为508～528g，其中钢皮重160g，粉料重348～368g。
在真空处理结束后喂入装有125吨钢的钢液中，利用喂线机将上述含VN12氮化钒合金、Ti30A钛合金和Nb60铌合金的包芯线585米喂入钢液深处，共计喂入粉料重约203.6～215.3kg，测定钢中增加V 0.08％、增加N 0.0102％、增加Ti 0.0076％、增加Nb 0.0177％。按包芯线内粉料重量(203.0～210.0kg)的中限值209.5kg，计算V、N、Ti和Nb的回收率分别为96.0％、84.5％、84.0％和95.1％。
权利要求
1.用于实现钢液钒、氮合金化的包芯线，其特征是包括芯层(1)和钢质的外层(2)，芯层(1)通过外层(2)包裹而制成线状，芯层(1)含有氮化钒合金。
2.如权利要求1所述的用于实现钢液钒、氮合金化的包芯线，其特征是芯层(1)的氮化钒合金为粉料。
3.如权利要求2所述的用于实现钢液钒、氮合金化的包芯线，其特征是所述粉料的粒度为0～5mm。
4.如权利要求1～3所述的用于实现钢液钒、氮合金化的包芯线，其特征是氮化钒合金的含量按总量百分比计为≥10％～＜100％。
全文摘要
本发明公开了一种冶炼中用于实现钢液钒、氮合金化的包芯线，可在钢液钒、氮合金化时使钒和氮合金元素回收率提高且稳定。该包芯线包括芯层和钢质的外层，芯层通过外层的包裹而制成线状，芯层含有氮化钒合金。在出完钢后或钢液精炼处理后将包芯线通过喂线机喂入钢液深处，从而实现在钢液中添加钒、氮及其他合金元素的目的。氮化钒合金通过包芯线喂入钢液深处，使其钒元素的回收率提高约5％并可稳定的控制在92％以上，氮元素的回收率提高约10～20％并可稳定的控制在80％以上，同时还具有应用方便的优点，可以实现同时在钢液中添加钒、氮及其他合金元素。
文档编号C22C33/04GK1818086SQ20061002044
公开日2006年8月16日 申请日期2006年3月9日 优先权日2006年3月9日
发明者李扬洲, 刘明, 程兴德, 李军, 张开坚 申请人:攀钢集团攀枝花钢铁研究院