CN102206732B - 实芯钝化纯钙包芯线的制造方法 - Google Patents

Abstract

实芯钝化纯钙包芯线及其制造方法属于炼钢炉外精炼，尤其涉及钢液钙处理用纯钙包芯线及其制造方法。该包芯线由钢带包卷钝化钙线构成，特点是钢带与金属钙线之间，设经钙的钝化处理的、在钙线表面上均匀连续的钙钝化层。所述的钝化钙线直径Ф7～8mm；所述的钢带为冷轧优质低碳钢带，厚度0.42～0.64mm。优点是使用本发明包芯线，不使钢液增硅及其它杂质，显著改善钢液质量；钙具有最小的比表面积，氧化程度降至最低，避免漏粉“现象”，减少钙的流失；刚性提高，可以高速穿入钢液深处；金属钙线经表面钝化后，能延缓金属钙气化速度，显著减少喂线时钢渣表面翻腾现象；钙收得率显著提高，降低了钙处理费用。

Description

实芯钝化纯钙包芯线的制造方法

技术领域

本发明属于炼钢炉外精炼技术，尤其涉及钢液钙处理用纯钙包芯线及其制造方法。 

背景技术

 钢液的钙处理是将金属钙或钙合金，加入钢液深处，在钢液已充分脱氧的情况下，使钢液进一步脱硫，对氧化物夹杂与硫化物夹杂进行变性的炉外精炼技术。 

由于金属钙熔点低（850℃），沸点低（1483℃）,密度低（在20℃时为1.55g/cm³）。因此加入钢液后极易上浮到炉渣表面，被空气与炉渣中的氧烧损；另外在炉外精炼温度下，已高于钙的沸点，钙蒸汽压也比较大：1600℃时，P_ca=1.83×10⁵Pa（也即1.83大气压）。所以钙或钙合金必须加入钢液深处，利用金属液的静压力加上大气压使其总压力大于钙的蒸汽压，以防止钙蒸气逸出钢液面，防止钢渣液面激烈翻腾，提高钙的收得率。过去将钙和钙合金加入钢液深处的投入法、压入法和喷粉法，钙的收得率较低。统计数据表明，通常钙合金投入法，钙的收得率为1%～5%，压入法钙的收得率为3％～7％，喷粉法钙的收得率6％～10％左右，现都已被淘汰。目前常用的方法是将钙或钙合金包在钢带内部，制成“包芯线”，用喂线机将上述“包芯线”喂入钢液深处，使钙的收得率显著提高。 

现有的几种类型的含钙或钙合金的包芯线仍有下列缺陷：含硅低钙合金包芯线，例如CaSi包芯线、BaCaSi包芯线，其缺点是在炉外精炼过程中钢水增硅。因此不适用于低Si钢种；不含硅钙粒或铁粒混合物包芯线，例如FeCa包芯线，其缺陷是，由于粉状金属钙比表面积大，金属钙易被氧化，另外包芯线漏粉，易导致包芯线中钙的流失。FeCa包芯线含钙的重量百分数为30%，放置一个月以后，钙的含量百分数会降低到26%～27%。除此之外，上述两种粉剂为芯的包芯线刚性较差，喂入钢包后在高温的作用下软化，因此在较高喂线速度下，包芯线无法穿透钢液进入深处，并且芯部还有粉剂分布不均匀等缺陷。由于上述原因，其金属钙的收得率一般在10%～18%。 

中国知识产权局2011年01月12日公开的“一种包芯线及其制造方法”（CN101942542A）的包芯线，是由里层芯料和外***构成，外***由钢带包卷而成，里层芯料为实芯金属钙线。缺陷是金属钙表面未作任何处理，表面极易氧化，另外，在精炼温度下，当外***熔化后，裸露的金属钙快速气化，易造成钢渣液面激烈翻腾和飞溅，降低钙的收得率。 

中国知识产权局2010年12月22日公开的“一种用于炼钢脱氧的实芯金属钙包芯线”（CN101921893A）的包芯线，是由外层包裹中间层，中间包裹内芯组成，所述的中间层为机油或菜籽油，期望能降低金属钙的气化速度。缺陷是机油或菜籽油为液态，在重力作用下在钙线表面分布不均匀，防氧化作用有限，并且对钙的气化没有延缓作用，所以在精炼温度下，当外***熔化后，金属钙仍被快速气化，喂线时钢渣液面易出现激烈翻腾和飞溅的现象，钙的收得率也仅为15%～25%。 

发明内容

为了克服现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种实芯钝化纯钙包芯线及其制造方法，防止金属钙表面氧化，提高钙的收得率，延缓金属钙的气化，，降低金属钙的气化速度，减少喂线时钢渣液面出现的翻腾与飞溅现象。 

实芯钝化纯钙包芯线，由钢带包卷金属钙线组成，其特点是所述的钢带与金属钙线之间，设经钙的钝化处理的、在钙线表面上均匀连续的钙钝化层，有效地防止了钙表面氧化损失，延缓了气化速度；金属钙线直径Ф7-8mm；所述的钢带为冷轧优质低碳钢带，厚度0.42-0.64mm。 

本发明进一步改进，所述的钙钝化液按物料重量的比例由以下组分组成：草酸:硼酸: 水=1:4:11。 

实芯钝化纯钙包芯线制造方法，按下述步骤进行： 

1.制备钙的钝化液    在常压下，按草酸:硼酸:水=1:4:11比例进行配制；

2.制钙线    将纯钙锭在制线机上制成金属钙线；

3.金属钙线钝化    在制线机出口处，立即用钝化液对金属钙表面进行全面、连续地涂抹处理；

4.静置    静置是钝化工艺的关键，金属钙线涂抹钝化液后静置20-30min；

5.烘干    烘干直接影响钝化的质量，干燥温度120-150℃，干燥持续时间70-90min；

6.冷却    烘干后的金属钙线进行自然冷却至室温；

7.制包芯线      在制包芯线机上将钝化的金属钙线包卷在钢带卷内，制成包芯线；

8.打捆、包装。

与现有技术相比，优点是： 

1.  与含硅低钙合金包芯线相比，不使钢液增硅及其它杂质，显著改善钢液质量；

2.  与粉状物料包芯线相比，如CaSi、FeCa包芯线，钙具有最小的比表面积，氧化程度可以降低到最低；避免包芯线“漏粉”现象，减小金属钙的流失；包芯线刚性提高可以高速穿入钢液深处；

3.  与纯金属钙包芯线、金属钙涂油包芯线相比，防止金属钙表面氧化；延缓金属钙的气化速度，显著减少喂线时钢渣液面激烈翻腾与飞溅现象的发生，有利于安全生产；

4.  钙的收得率显著提高，平均收得率达20-30%，降低钙的吨钢消耗量，既改善了钢液质量，又降低钙处理费用，有利于生产。

附图说明

   下面对照附图对本发明作进一步说明。 

   图1是实芯钝化纯钙包芯线结构示意图。 

   图2是实芯钝化纯钙包芯线制造工艺流程图。 

具体实施方式

由图1可以看出实芯钝化纯钙包芯线钢带1紧密包卷金属钙线3，钙线的钝化层2均匀地固结在金属钙线表面上。 

由图2可以看出，实芯钝化纯钙包芯线制造工艺流程如下： 

1.制备钙的钝化液 在常压下按草酸∶硼酸∶水=1:4:11的比例进行配制；

2.制钙线 将96±1%纯度钙锭经制线机制成金属钙线，直径Φ7-8±1mm；

3.金属钙线钝化处理 在制线机出口处立即用钝化液对钙线表面进行全面连续地涂抹；

4.静置 金属钙线涂抹钝化液后静置20-30min；

5.烘干 干燥温度120-150℃，干燥持续时间70-90min；

6.冷却 烘干的钝化钙线自然冷却至室温；

7.制包芯线 在制包芯线机上将钝化的金属钙线包卷在钢带卷内，制成包芯线；

8.打捆包装。

实施例1：采用钙线直径Ф7.6±1mm，钢带厚度0.42mm，包芯线外径Ф9±0.5mm，每米钙线重量70±3g，每米钢带重量137±6g，钙线与钢带重量比为3:7，钙线含钙量≥96±1%。按表1实施例1中的喂线速度向钢包钢液中喂入本发明的包芯线，其金属钙收得率数据列入表1中。 

实施例2：同实施例1的方法。按表1中实施例2的喂线速度向钢包钢液喂入本发明的包芯线，其金属钙收得率数据列于表1中。 

实施例3：同实施例1的方法。按表1中实施例3的喂线速度向钢包钢液喂入本发明的包芯线，其金属钙收得率数据列于表1中。 

实施例4：同实施例1的方法。按表1中实施例4的喂线速度向钢包钢液喂入本发明的包芯线，其金属钙收得率数据列于表1中。 

从上表可以看出，实芯钝化纯钙包芯线的喂线速度受制于钢包容量大小。钢包容量越大，钢液深度就越大，喂线速度可以提高。喂线速度越高。钙在钢液更深处完全熔化，相应钙的收得率提高。实施例中钙的收得率为22.5-30.2%，比没有钝化的实芯纯钙线钙的收得率，要提高五个百分点，另外在实施例中基本避免了实芯纯钙包芯线在喂线过程中产生钢包钢渣激烈翻腾与飞溅的现象。

Claims (1)

1.实芯钝化纯钙包芯线制造方法 ，所述的实芯钝化纯钙包芯线由钢带包卷金属钙线构成，钢带与金属钙线之间设经钙的钝化液处理的、在钙线表面上均匀连续的钙钝化层；所述的金属钙线直径Φ7.6±1mm，钙线含钙量≥（96±1）％；所述的钢带为冷轧优质低碳钢带，厚度0.42mm；包芯线外径Φ9±0.5mm，每米钙线重量70±3g，每米钢带重量137±6g；具体按以下步骤进行：

（1）制备钙的钝化液 在常压下按草酸∶硼酸∶水=1:4:11的重量比例进行配制；

（2）制钙线 将纯钙锭在制线机上制成金属钙线；

（3）金属钙线钝化 在制线机出口处立即用钙的钝化液对金属钙线表面进行全面连续地涂抹处理；

（4）静置：金属钙线涂抹钝化液后静置20-30min；

（5）烘干：干燥温度120-150℃，干燥持续时间70-90min；

（6）冷却：烘干的金属钙线自然冷却至室温；

（7）制包芯线 在制包芯线机上将钝化的金属钙线包卷在钢带卷内，制成包芯线；

（8）打捆、包装。

Images