一种炼钢用包芯线及其制备方法

专利名称：一种炼钢用包芯线及其制备方法
技术领域：
本发明涉及金属精炼，特别是一种用于炼钢炉外精练用的包芯线；本发明还 涉及这种包芯线的制备方法。 二、背景才支术
目前，转炉冶炼低碳铝镇静钢都采用金属铝(或铝铁合金)作脱氧剂，用来
脱掉钢中的游离氧。用铝作脱氧剂，其脱氧产物为Al203,它对炼钢害处极大。
由于Al2O3熔点高(2050°C)，在钢水中呈细小的固相，相互润湿性差，不易絮 聚长大和上浮除去，最后在钢中形成Al2O3夹杂，这种夹杂物具有不可塑性，会 恶化钢材质量。同时，钢水中含有的Ah(h会使连铸水口结瘤，造成水口堵塞。 为了去除钢水中的Al203，人们利用钓与氧的亲和力强，钩和氧反应后生成 的CaO可与Al203结合形成^f氐熔点(1 3 5 0 。C )的7 Al203 .12 CaO，后者在 炼钢温度下呈液相，相互润湿性好，易于絮聚长大上浮进入顶渣被除去，从而
可降低钢中夹杂物Al203含量这一特点，发明了在冶炼低碳铝镇静钢时先用铝脱 氧，后期再喂钓的所谓4丐处理技术，对Al203进行变性处理。
钓处理技术包括把含钙粉剂直接喷射到钢液内的喷粉法和把含钙粉剂制成 包芯线，用哏线机喂入钢液深部的喂线法。
对于冶炼超低碳、低氮和低氢钢种，如X 8 O—X 1 0 O石油管线钢和汽车 面板钢，是在脱氧前先用真空处理装置进行处理，然后用铝脱氧，最后再用喂 线法进行钓处理。目前普遍使用的包芯线为铁钙包芯线，其线芯由重量3 0 % 左右的金属钙和7 0 %左右的还原铁混合制成。由于在真空处理过程中要向钢 水中补氧，使处理后的钢水含氧量一般比不处理的要高出很多倍(含氧量可由 3 0ppm升高到6 0 Oppm)，经铝脱氧后钢水中的的AI2O3含量也比不处理的高 出很多，使用上述铁钙包芯线对此钢水进行钙处理有三个缺点 一是包芯线中 的还原铁一般还原都不完全，其中存在一定数量的氧化铁，在其与4丐共同接触 钢液的瞬间金属钙易还原氧化铁中的铁，使一部分4丐损失在这上面，降低了4丐 的利用率，要达到预想的处理效果，必然要增加钙的喂入量，使炼钢成本提高； 二是仅靠包芯线中的钙生成CaO后再与钢水中的Al2(b生成7 Al203 .12 CaO， 然后再相互絮聚，长大，上浮进入渣中，速度较慢，要使钢液中的Al2(h被充分 去除，所需时间较长，而对于经真空装置处理的钢水，脱氧和浇注的时间间隔 被限制的较短，不能满足这一时间要求，因此钢水中的Al203不能得到充分去除；三是这种铁钙包芯线所用的原材料还原铁价格较高，包芯线的造价相应也较高。
发明内容
针对铁钙包芯线的上述缺点，本发明的目的是提供一种造价较低、特别适用 于上述经真空装置处理和铝脱氧钢水降底Al203含量的包芯线及这种包芯线的 制备方法。
为实现这一目的，本发明立足于寻找一种能代替铁钙包芯线所用还原铁的材
料。要求这种材料价格要低廉；进入钢液后能使钢液中Al203与CaO生成7 Al203 . 12 CaO的速度力口快，上浮时间缩短；本身又不会对钢液造成新的污染。
发明人经过大量的试验和筛选，最终得出以铝热还原法生产金属钩的废渣一 钙渣来代替还原铁制造包芯线最为理想。
本发明包芯线，其线芯按重量含有金属钙2 0 — 3 5 %,金属镁3 — 5 % , 4丐渣6 0 — 7 5 %,钝化石灰2 — 4 % 。
本发明包芯线的制备方法是 (1 )将钙渣粉碎，制成颗粒小于5mm的粉料；
(2 )取颗粒小于3 mm的金属钓和金属镁及颗粒小于1 mm的钝化石灰，按 所述包芯线线芯的重量组成比例配料，混合均匀；
(3 )将步骤(1 )和步骤(2 )的物料按包芯线线芯的重量组成比例进行 配料，混合均匀，制成芯料；
(4 )采用低碳钢《失皮作线皮，用包芯线机将上述芯料制成包芯线。 本发明包芯线中3 — 5 %的金属镁是金属钙的反应促进剂，可促进钙与氧的 的反应，进一步提高钙的利用率；2 — 4 %的钝化石灰是金属钙的防氧化剂， 由其细小的颗粒将金属4丐粒包围，可减少金属钙在包线过程中接触空气被氧化 的机会。
本发明包芯线喂入钢水后，其含有的钙渣和金属钙同时进入钢液。钙渣的熔 点在1 3 5 0 。C左右，比钢水温度(1 5 6 0 ~ 1 6 2 0 。C )低，进入钢液后 会迅速形成高粘度的液态渣团，其密度小于钢液的密度，可上浮进入渣中被除 去，对钢水不存在二次污染。该粘性液态小渣团对钢水中的脱氧产物Ah03和 CaO具有极强的吸附能力，在其作用下，Al203与CaO结合生成7Al203 .12 CaO的速度加快，上浮时间缩短，尤其对于经真空装置处理的钢水，可在脱氧 和浇注较短的间隔时间内，将脱氧产物Al203最大限度的除去，进一步提高钢液 的纯净度，减轻水口结瘤现象，降低钢中Al203夹杂，改善钢材质量。
由于钙渣是一种工业废渣，将其作为生产包芯线的原料，使废物得到有效利 用，不仅降低了包芯线的制造成本，而且还减少了环境污染。
使用本发明包芯线对钢水进行钙处理，由于金属钙的利用率提到，消耗降低，加上包芯线本身造价较低，使炼钢成本相应降低。 四具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步描述。 实施例
按以下步骤制备本发明包芯线
(1 )将钙渣机械粉碎，过筛，制成颗粒小于5mm的粉料；
(2 )取颗粒小于3 mm的钙粒2 5重量份，颗粒小于3 mm的镁粒4重量份 和颗粒小于l隱的钝化石灰3重量份，混合均匀，制成3 2重量份的复合粉料；
(3 )取步骤(1 )的粉料6 8重量份与步骤(2 )的粉料3 2重量份混合 均匀，制成包芯线芯料；
(4 )采用0. 6咖厚、4 5隱宽的低碳冷轧薄钢带作线皮，用包芯线机将上 述芯料制成直径1 3 mm的包芯线。
该包芯线线芯的重量组成为金属4丐2 5 %,金属镁4 %，钓渣6 8 %，钝 化石灰3 %。
将该包芯线用于某钢厂冶炼X 8 0石油管线钢，在l 5 0吨钢包中，经过 RH真空处理和铝脱氧后用喂线机喂入4 0 0m包芯线，喂线速度1 5 0m/分 钟，与同等条件下喂铁钙包芯线(含钙2 5 %，铁7 5 %,直径l 3mm，喂入 量和喂线速度相同)，效果对比如下表
包芯线种类包芯线价格 (元/吨)钢中夹杂物含量 (mg/10kg)水口结瘤
铁钓包芯线1 3 0 0 02 0.70有
本发明包芯线1 0 0 0 014.40轻微
由上表可见，本发明包芯线较铁钙包芯线造价降低2 3 %以上；采用本发明 包芯线较使用铁4丐包芯线钢中Al2()3含量降低3 0 %;水口结瘤现象减轻。
权利要求
1、一种炼钢用包芯线，其特征是，该包芯线线芯按重量含有金属钙20—35％，金属镁3—5％，钙渣60—75％，钝化石灰2—4％。
2、 根据权利要求l所述的炼钢用包芯线的制备方法，其特征是包括以下步骤(1 )将钙渣粉碎，制成颗粒小于5隱的粉料；(2 )取颗粒小于3隱的金属4丐和金属镁及颗粒小于lmm的钝化石灰，按 所述包芯线线芯的重量组成比例配料，混合均匀；(3 )将步骤(1 )和步骤(2 )的物料按包芯线线芯的重量组成比例进行 配料，混合均匀，制成芯料；(4 )釆用低碳钢铁皮作线皮，用包芯线机将上述芯料制成包芯线。
全文摘要
本发明公开了一种用铝热还原法生产金属钙的废渣——钙渣代替铁钙包芯线中的还原铁制成的炼钢用包芯线，其线芯组分为金属钙20-35％，金属镁3-5％，钙渣60-75％，钝化石灰2-4％。用于超低碳、低氮和低氢钢经真空装置处理和铝脱氧后钙处理，能进一步降低钢中Al₂O₃夹杂物含量、减轻浇注水口结瘤、降低冶炼成本。
文档编号C21C7/04GK101487076SQ20091001037
公开日2009年7月22日 申请日期2009年2月17日 优先权日2009年2月17日
发明者范松涛, 郭庆成 申请人:郭庆成