[发明专利]一种用于炼钢脱氧的无缝实心金属钙包芯线及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于炼钢脱氧的无缝实心金属钙包芯线及其制备方法。

背景技术

钢铁冶炼过程中，炉外精炼工艺得到了广泛应用。炉外精炼工艺可进一步脱硫、脱氧和夹杂物变性处理，以便生产出更高品质的普通钢及合金钢，满足工农业发展建设的需求。钢水钙处理是以喷射冶金或喂线法将金属钙或合金加入钢液深部，达到脱氧、脱硫、使非金属夹杂变性等冶金效果的炉外精炼技术。由于金属钙在熔点低(843℃)，沸点低(1450℃)，在钢液中极易上浮到钢渣表面上与空气中的氧及渣液中的氧化物反应而烧损掉。故一般使用含金属钙的包芯线如CaSi包芯线(Ca28％～32％)或CaFe包芯线(Ca约为30％，Fe约70％)和有缝的实心钙包芯线，且处理时要尽量加到金属液深部，利用金属液的静压，使钙在变成钙气泡之前即与钢中的氧、硫等起反应，不至于一加进去就变成钙气泡上浮损失掉。

上述三种包芯线已经能够满足一部分钢种精炼的技术要求，但相对而言还不十分理想，这是因为喂Ca-Si线时会出现钢水增硅现象，硅含量的增加也要影响到钢的最终性能。采用Ca-Fe包芯线时不会出现前述的增硅现象，但包装在包芯线内部的Fe-Ca粉进入到钢液中后组成的包芯线进入钢包后，在高温的作用下已经软化，即使较高的喂丝速度，包芯线也无法穿透高温钢水进入深部，大多位于钢水的上部(见图1)，金属钙将快速气化，很容易形成钙气泡在其尚未同钢中杂质接触反应之时就已经上浮到了钢水的表面，使得金属的收得率较低仅有10％左右，大量的金属钙都无谓地浪费了；使用有缝实心钙包芯线(有缝实心钙包芯线也是由本申请人申请的申请号为201010292333.8的发明)比较薄，插于钢液的深度有限，达到一定深度后很快软化且钢液沸腾严重，收得率较低仅有20％左右，而使用本发明无缝的包芯线钙收得率平均在30％左右，这是因为：1)有缝的包芯线制作是搭接而成的且有缝隙，钢液从缝隙进入，这样也增加了钙的熔化速度；2)有缝包芯线由于存在缝隙，导致空气留存在缝隙中，在进入钢液后增加了钢液的喷溅。

发明内容

为解决现有钙包芯线插入钢液的深度不足并容易导致钢液沸腾的技术问题，本发明提供一种可使钢水钙处理高效稳定的用于炼钢脱氧的无缝实心金属钙包芯线及其制备方法。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案是，一种用于炼钢脱氧的无缝实心金属钙包芯线，包括作为外层的无缝钢管，作为中间层的纳米硅粉涂层和作为内芯的杂质总和不高于3wt％的实心金属钙线。

所述的一种用于炼钢脱氧的无缝实心金属钙包芯线，所述的实心金属钙线密度为1.51-1.54g/cm³。

所述的一种用于炼钢脱氧的无缝实心金属钙包芯线，所述的内芯的直径为6.5-10mm。

所述的一种用于炼钢脱氧的无缝实心金属钙包芯线，所述的中间层的厚度为0.01-0.3mm。

所述的一种用于炼钢脱氧的无缝实心金属钙包芯线，所述的外层的无缝钢管为08A钢或08D钢或普通碳钢无缝焊管，外层的厚度为0.8-1.5mm。

一种制备用于炼钢脱氧的无缝实心金属钙包芯线的方法，包括以下步骤：

步骤一、以杂质总和不高于3％的实心金属钙线为内芯，在实心金属钙线表面涂上一层纳米级硅粉作为中间层；

步骤二、将涂有纳米级硅粉的实心金属钙线与钢带同时送入氩弧焊接机组，并经过压紧、焊接和拉拔，将钢带制成无缝钢管作为外层并覆盖在涂有纳米级硅粉的实心金属钙线外。

所述的一种制备用于炼钢脱氧的无缝实心金属钙包芯线的方法，步骤一中所述的实心金属钙线的直径为6.5-10mm，作为中间层的纳米级硅粉的厚度为0.01-0.3mm。

所述的一种制备用于炼钢脱氧的无缝实心金属钙包芯线的方法，步骤二中所述的钢带为08A钢带或08D钢带或碳钢钢带，钢带的厚度为0.8-1.5mm。

所述的一种制备用于炼钢脱氧的无缝实心金属钙包芯线的方法，步骤二中所述的氩弧焊接机组包括用于定位和导入钢带和钙线的导入装置，用于卷曲钢带为管状的成型辊、用于防止钙线振动的压紧头、用于焊接钢带的焊接辊和用于调整包芯线直径的减径辊，所述的导入装置、成型辊、压紧头、焊接辊和减径辊依次顺序连接。