钢液增钛用钛氧化物包芯线及直接还原增钛精炼方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于低合金高强度钢，尤其涉及炉外精炼钛微合金化钢增钛用钛氧化物包 芯线及钢液增钛方法。
【背景技术】
[0002] 由于微合金化钢与一般低合金钢相比：有显著的经济优势，可节约钢材25%左右， 降低成本10%左右；钢的力学性能和使用工艺性能得到提高，支持了各行各业简化生产工 艺、降低其生产成本；低合金高强度钢的使用面广，适应了方方面面特殊性能要求等。因此 自20世纪70年代以来，世界低合金高强度钢的发展进入了一个全新时期一一出现了微合 金化钢新品种。
[0003] 微合金化元素是指稀有金属中的钒（V)，铌（Nb)和钛（Ti)等。由于钛与其它合 金Nb、V等相比：价格相对较便宜；在冶金特性方面，Ti (C、N)析出物不仅能直接增加钢 的析出强度，并且有细化晶粒的作用；另外我国钛储量居世界第一，钛资源占世界总资源量 38. 85%，故钛是我国一种较理想的微合金化元素之一。
[0004] 长期以来，钢厂生产钛微合金化钢的增钛工艺，主要是向钢包直接加入钛铁等。由 于钛铁比重小（6t/m 3)，熔点低（1450-1580°c)，钛与氧的亲合力大。存在缺陷是：因为熔 化的钛铁与炉渣、空气接触，钛的烧损很大，不但钛回收率较低，炼钢成本较高；并且很难稳 定和准确地控制成品钢水钛含量，导致产品质量不稳定。
【发明内容】
[0005] 为了克服现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种钢液增钛用钛氧化物包 芯线及直接还原增钛精炼方法，采用喂钛氧化物包芯线直接还原合金化，代替目前普遍采 用的向钢包直接加入钛铁合金的传统方法，提高钛回收率，降低炼钢成本，改善产品质量； 还提供一种钛氧化物包芯线及制造方法。
[0006] 钢液增钛用钛氧化物包芯线，包括线芯料和外包皮，外包皮紧密包覆在线芯料上， 其特点是，线芯料按重量百分比（％)由下列组分充分混合组成，含钛氧化物矿粉75~85、 还原剂铝粉15~25,其余为杂质；外包皮为低碳钢钢带，厚度为0. 32mm~0. 45mm，包芯线 呈圆形条状，直径为<2 11~16mm，每米线芯与外包皮的重量比为：1. 21~1. 53。
[0007] 本发明进一步改进，所述的含钛氧化物矿粉中TiO2S 50%，粒度：0. 25~I. 5mm。
[0008] 本发明进一步改进，所述的还原剂错粉中Al彡98%，粒度：0. 15~I. 0mm。
[0009] 钢液增钛用钛氧化物包芯线制造方法，按以下步骤进行： 1、制备粉剂 1)、含钛氧化物矿制粉 含钛氧化物矿粉中TiO2S 50%，磨粉，粒度：0. 25~I. 5mm。
[0010] 2)、铝制粉 铝粉Al彡98%，雾化制粉，粒度：0. 15~1. 0_。
[0011] 2、烘干 含钛氧化物矿粉与铝粉，分别在干燥炉中进行烘干(不得有明火)，炉温150~200°C， 烘干时间2小时。
[0012] 3、配料 按设定配比，对烘干的含钛氧化物矿粉、Al粉分别进行称量、计量后倒入配料桶中。
[0013] 4、粉料搅拌 将配好的混合料，倒入搅拌机中，充分搅拌、混匀。
[0014] 5、制包芯线 将混合料和相应的低碳钢带，置于制线机上，制成圆条状包芯线，线经<2 11~16mm，包 芯线单位长度重量301~607g/m，其中线芯为184~389g/m。
[0015] 6、成品包装、检验。
[0016] 喂钛氧化物包芯线直接还原增钛方法，按以下步骤进行： 1、 在炉外精炼后期，将钛氧化物包芯线直接喂入钢包，直达钢包深部； 2、 喂入钢包的位置：中心吹氩在中心喂入，偏心吹氩在同一偏心位置喂入； 3、 喂线速度：1. 5~2. 5m/s ; 4、 喂线数量：根据不同钢种对Ti含量要求和钢包大小而定； 5、 喂线过程吹 Ar，吹 Ar 量 0· 005 ~0· 008Nm3(t · π?ηΓ1; 6、 喂线后净化吹氩时间彡2 min。
[0017] TiO2在炉外精炼温度下由铝直接还原出Ti的反应机理是： Ti02-Ti 305-Ti 203-TiO -Ti。上述4个反应在炉外精炼温度下都能顺利进行，因为 在炉外精炼温度下（1873K)，下述4个反应的自由能变化AG°均为负值(AG°为标准吉布 斯自由能)。
【主权项】
1. 钢液增钛用钛氧化物包芯线，包括线芯料和外包皮，外包皮紧密包覆在线芯料上，其 特在于，线芯料按重量百分比（％)由下列组分充分混合组成，含钛氧化物矿粉75~85、还 原剂铝粉15~25,其余为杂质；外包皮为低碳钢钢带，厚度为0. 32mm~0. 45mm，包芯线呈 圆形条状，直径为<2 11~16mm，每米线芯与外包皮的重量比为：1. 21~1. 53。
2. 根据权利要求1所述的含钛氧化物矿粉，其特在于TiO2S 50%，粒度：0. 25~I. 5mm。
3. 根据权利要求1所述的还原剂铝粉，其特在于Al彡98%，粒度：0. 15~I. 0mm。
4. 根据权利要求1所述的钢液增钛用钛氧化物包芯线的制造方法，按以下步骤进行： 1) 、制备粉剂 (1) 、含钛氧化物矿制粉 含钛氧化物矿粉中TiO2S 50%，磨粉，粒度：0. 25~I. 5mm ; (2) 、铝制粉 铝粉Al彡98%，雾化制粉，粒度：0. 15~1.0 mm ; 2) 、烘干 含钛氧化物矿粉与铝粉，分别在干燥炉中进行烘干(不得有明火)，炉温150~200°C， 烘干时间2小时； 3) 、配料 按设定配比，对烘干的含钛氧化物矿粉、Al粉分别进行称量、计量后倒入配料桶中； 4) 、粉料搅拌 将配好的混合料，倒入搅拌机中，充分搅拌、混匀； 5) 、制包芯线 将混合料和相应的低碳钢带，置于制线机上，制成圆条状包芯线，线经<2 11~16mm，包 芯线单位长度重量301~607g/m，其中线芯为184~389g/m ; 6) 、成品包装、检验。
5. 根据权利要求1所述氧化物包芯线直接还原增钛方法，按以下步骤进行： 1 )、在炉外精炼后期，将本发明包芯线直接喂入钢包，直达钢包深部； 2) 、喂入钢包的位置：中心吹氩在中心喂入，偏心吹氩在同一偏心位置喂入； 3) 、喂线速度：1. 5~2. 5m/s ; 4) 、喂线数量：根据不同钢种对Ti含量要求和钢包大小而定； 5) 、喂线过程吹 Ar，吹 Ar 量 0? 005 ~0? 008Nm3(t ? minr1; 6) 、喂线后净化吹氩时间彡2 min。
【专利摘要】钢液增钛用钛氧化物包芯线及直接还原增钛精炼方法涉及炉外精炼钛微合金化钢增钛包芯线及增钛方法。包芯线由芯料和包皮构成圆条状，芯料按重量（%）由含钛氧化物矿粉75～85、还原剂铝粉15～25组成；喂包芯线增钛方法：在炉外精炼后期，包芯线直接喂入钢包深部；喂入位置与吹氩位置相对应；速度1.5～2.5m/s；数量根据钢种和钢包大小而定；喂线过程吹Ar量.005～.008Nm3(t·min)-1；喂线后净化吹氩时间≥2min。优点是：构思新颖，钛氧化物与原剂铝直接喂入钢液中还原增钛，节能降耗，降低生产成本；钛损减少，回收率显著提高,提高产品质量；有利于减轻工人劳动强度。
【IPC分类】C22B34-12, C22B9-10
【公开号】CN104878219
【申请号】CN201510276709
【发明人】黄志勇, 徐广治, 袁庭伟, 夏晶晶
【申请人】马鞍山中冶钢铁冶金高新技术有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月27日