專利名稱：包芯線及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用作煉鋼脫氧劑或合金添加劑的包芯線，以及該包芯線的制備方法。
背景技術(shù)：
鋁金屬由于價(jià)格較低，與氧的親和力大，在鋼鐵中形成氮化鋁(AlN)時(shí)可以抑制晶粒的成長(zhǎng)，達(dá)到提高鋼材機(jī)械性質(zhì)的目的，因此常用為煉鋼過(guò)程中的脫氧劑，目前鋁金屬通常以鋁錠、鋁塊、鋁粒及實(shí)心鋁線等形狀加入鋼水中作為脫氧劑。以實(shí)心鋁線作為脫氧劑為例，實(shí)心鋁線直徑由f 15mm不等，藉由喂料機(jī)高速將實(shí)心鋁線加入鋼水中，使實(shí)心鋁線在上浮過(guò)程中融化在鋼水中并與鋼水中的自由氧發(fā)生反應(yīng)，而達(dá)到脫氧的目的。由于實(shí)心鋁線的比表面積較小，加入鋼水后鋁線很快浮至渣面卻無(wú)法充分融化在鋼水中，致使大部分鋁金屬無(wú)法作為鋼水的脫氧劑或融入鋼水中成為合金的添加劑，而與渣中的氧反應(yīng)成 為渣浮于鋼水的表面上，不但造成成本的損失而且熔渣對(duì)鋼水的純凈度也造成了負(fù)面的影響。以實(shí)心鋁線作為脫氧劑時(shí)，鋁金屬的回收率僅為3(Γ40%?，F(xiàn)有技術(shù)中還可利用鈣與氧間極好親和性，使鈣與鋼液中的自由氧發(fā)生反應(yīng)而達(dá)到脫氧的目的，如公開(kāi)號(hào)為CN201809392的中國(guó)公開(kāi)專利申請(qǐng)。鈣元素的沸騰溫度為1480°C，但在鋼鐵冶煉過(guò)程中，鋼水的溫度通常達(dá)到1600°C，因此當(dāng)鈣金屬粉末進(jìn)入鋼水中將立即產(chǎn)生大量氣泡，并且當(dāng)氣泡浮至鋼水表面時(shí)，因?yàn)闅馀萜屏褧?huì)發(fā)生嚴(yán)重的鋼水飛濺現(xiàn)象，并產(chǎn)生大量濃煙，除了造成環(huán)境污染外，作業(yè)過(guò)程中的安全及鋼水飛濺造成成本的損失、渣面劇烈攪動(dòng)對(duì)鋼水純凈度均造成極負(fù)面的影響。此外，鈣金屬無(wú)法作為細(xì)化晶粒的元素，因此實(shí)務(wù)上純鈣包芯線大多作為改變鋼鐵中硫化物形狀的添加劑而不作為脫氧劑。有鑒于此，有必要提供一種包芯線以解決上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種包芯線，解決了鋁脫氧效果差、回收率低且鋼水純凈度低的問(wèn)題。具體技術(shù)方案如下
一種包芯線，其包括外包皮和填充在外包皮內(nèi)的芯料，所述芯料為純金屬鋁粉。進(jìn)一步地，所述鋁粉為球型鋁粉或不規(guī)則型鋁粉或球型鋁粉與不規(guī)則型鋁粉的混合物。進(jìn)一步地，所述鋁粉粒度大于或等于IOym且小于或等于2000 μ m。進(jìn)一步地，所述鋁粉經(jīng)過(guò)混合后，鋁粉的松裝密度大于或等于鋁金屬理論密度的35%。進(jìn)一步地，所述鋁粉經(jīng)過(guò)震動(dòng)密實(shí)后，鋁粉的震實(shí)密度大于或等于鋁金屬理論密度的50%。 進(jìn)一步地，所述外包皮為冷軋鋁帶或冷軋鋼帶。
進(jìn)一步地，所述外包皮為冷軋鋼帶時(shí)，芯料重量占包芯線重量的45%以上。一種包芯線的制備方法，包括以下步驟
對(duì)金屬料帶進(jìn)行預(yù)成形，以形成收容槽；
將松裝密度為鋁金屬理論密度35%以上的純金屬鋁粉芯料填充至所述收容槽內(nèi)； 將收容槽進(jìn)行收口，以形成包芯線；
將所述包芯線內(nèi)收容的純金屬鋁粉進(jìn)行震動(dòng)密實(shí)，以使鋁粉的震實(shí)密度大于或等于鋁金屬理論密度的50%。進(jìn)一步地，所述鋁粉為球型鋁粉或不規(guī)則型鋁粉或球型鋁粉與不規(guī)則型鋁粉的混合物，且所述鋁粉粒度大于或等于10 μ m且小于或等于2000 μ m。
進(jìn)一步地，所述金屬料帶為冷軋鋁帶或冷軋鋼帶。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果是采用純鋁粉包芯線作為脫氧劑可以提高鋼水的脫氧效率，縮短作業(yè)時(shí)間，降低生產(chǎn)成本。


圖I為本發(fā)明包芯線一具體實(shí)施方式
的橫截面示意圖。圖2為本發(fā)明包芯線制備方法一具體實(shí)施方式
的制備示意圖。圖3為圖2所示的包芯線制備方法的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。圖I所示為本發(fā)明包芯線100的橫截面示意圖，本實(shí)施例中包芯線100的橫截面為圓形，但不限于圓形，在其他實(shí)施方式中也可設(shè)置為橢圓形、矩形等形狀。包芯線100包括外包皮I和填充在外包皮I內(nèi)的芯料2，芯料2為純金屬鋁粉，鋁粉可以為球型鋁粉或不規(guī)則型鋁粉或球型鋁粉與不規(guī)則型鋁粉的混合物，鋁粉粒度大于或等于10 μ m且小于或等于2000 μ m。鋁粉經(jīng)過(guò)混合后，鋁粉的松裝密度大于或等于鋁金屬理論密度的35%，鋁粉經(jīng)過(guò)震動(dòng)密實(shí)后，鋁粉的震實(shí)密度大于或等于鋁金屬理論密度的50%。外包皮I可以為冷軋鋁帶或冷軋鋼帶，當(dāng)外包皮I為冷軋鋼帶時(shí)，芯料2重量占包芯線100重量的45%以上。鋁粉的重量比重因?yàn)榉勰┬螤罴疤畛渌删o的不同而有極大的差異，鋁粉充填密度越高，包芯線100加入的長(zhǎng)度越短，脫氧的效率越高，成本越低。當(dāng)外包皮I為冷軋鋁帶時(shí)，外包皮I也可作為脫氧劑，包芯線100的脫氧效率更高。圖2、圖3所示，為本發(fā)明包芯線制備方法的一具體實(shí)施方式
。其可包括以下步驟 a:放帶，將卷繞在鋼帶架上的金屬料帶在收排線機(jī)的作用下放帶，金屬料帶可為冷軋
鋁帶或冷軋鋼帶；
b :預(yù)成形，導(dǎo)入預(yù)成形輥，通過(guò)預(yù)成形輥對(duì)金屬料帶進(jìn)行預(yù)成形，以形成收容槽；c :填充芯料，將松裝密度為35%以上鋁金屬理論密度的純金屬鋁粉芯料通過(guò)給料裝置填充至所述收容槽內(nèi)，鋁粉為球型鋁粉或不規(guī)則型鋁粉或球型鋁粉與不規(guī)則型鋁粉的混合物，且所述鋁粉粒度大于或等于10 μ m且小于或等于2000 μ m ；
d :收口、折疊、咬合,將收容槽進(jìn)行收口，并對(duì)已收口的金屬料帶的邊緣進(jìn)行折疊、咬合，以形成包芯線；
e :震動(dòng)密實(shí)，將所述包芯線內(nèi)收容的純金屬鋁粉進(jìn)行震動(dòng)密實(shí)，以使鋁粉的密度大于或等于鋁金屬理論密度的50% ；
f :精軋、卷繞，通過(guò)精軋?jiān)O(shè)備將包芯線整成預(yù)訂形狀，并卷繞在線軸上。包芯線在煉鋼生產(chǎn)中應(yīng)用時(shí)，先將包芯線卷安裝到放線架上，而后通過(guò)喂線機(jī)和導(dǎo)管將包芯線透過(guò)表面的渣層喂入盛有鋼水的鋼包底部，外包皮迅速融化而使鋁粉與鋼液中的氧結(jié)合而形成氧化鋁或融于鋼水中。由于鋁粉的比表面積遠(yuǎn)大于實(shí)心鋁線，鋁粉在上浮過(guò)程中已充分與鋼水中的自由氧發(fā)生反應(yīng)，使用該包芯線作為脫氧劑可以減少未熔解而浮至渣層的鋁粉的量，提高鋼水的脫氧效率，縮短作業(yè)時(shí)間，同時(shí)還可以大幅提高鋁金屬的回收率，相比鋁實(shí)心線的30%-40%的回收率，該包芯線可提升至60%-70%，可以大幅降低生產(chǎn)的成本。
本發(fā)明外包皮可為冷軋鋁帶或冷軋鋼帶，以冷軋鋁帶包覆鋁粉時(shí)，鋁帶也可作為脫氧劑，其脫氧效率更高。同時(shí)，使用該包芯線可減少了鋼渣的生成，提高了鋼液的純凈度。另外，招的回收率的提聞，可以縮短鋼水精煉處理的時(shí)間提聞生廣的效率，并有助于進(jìn)一步提升鋼的性能。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種包芯線，其包括外包皮和填充在外包皮內(nèi)的芯料，其特征在于所述芯料為純金屬招粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的包芯線，其特征在于所述鋁粉為球型鋁粉或不規(guī)則型鋁粉或球型鋁粉與不規(guī)則型鋁粉的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的包芯線，其特征在于所述鋁粉粒度大于或等于IOym且小于或等于2000 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任意一項(xiàng)所述的包芯線，其特征在于所述鋁粉經(jīng)過(guò)混合后，鋁粉的松裝密度大于或等于鋁金屬理論密度的35%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任意一項(xiàng)所述的包芯線，其特征在于所述鋁粉經(jīng)過(guò)震動(dòng)密實(shí)后，鋁粉的震實(shí)密度大于或等于鋁金屬理論密度的50%。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的包芯線，其特征在于所述外包皮為冷軋鋁帶或冷軋鋼帶。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的包芯線，其特征在于所述外包皮為冷軋鋼帶時(shí)，芯料重量占包芯線重量的45%以上。
8.一種包芯線的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 對(duì)金屬料帶進(jìn)行預(yù)成形，以形成收容槽； 將松裝密度為鋁金屬理論密度35%以上的純金屬鋁粉芯料填充至所述收容槽內(nèi)； 將收容槽進(jìn)行收口，以形成包芯線； 將所述包芯線內(nèi)收容的純金屬鋁粉進(jìn)行震動(dòng)密實(shí)，以使鋁粉的震實(shí)密度大于或等于鋁金屬理論密度的50%。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的包芯線的制備方法，其特征在于所述鋁粉為球型鋁粉或不規(guī)則型鋁粉或球型鋁粉與不規(guī)則型鋁粉的混合物，且所述鋁粉粒度大于或等于10 μ m且小于或等于2000 μ m。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的包芯線的制備方法，其特征在于所述金屬料帶為冷軋鋁帶或冷軋鋼帶。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種包芯線及其制備方法，所述包芯線包括外包皮和填充在外包皮內(nèi)的芯料，芯料為純金屬鋁粉，鋁粉為球型鋁粉或不規(guī)則型鋁粉或球型鋁粉與不規(guī)則型鋁粉的混合物，且鋁粉粒度介于10μm與2000μm之間，本發(fā)明采用鋁粉包芯線作為脫氧劑可以提高鋼水的脫氧效率，縮短作業(yè)時(shí)間，降低生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)C21C7/06GK102925625SQ20111022966
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2011年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月11日
發(fā)明者胡立榮 申請(qǐng)人:元磁新型材料(蘇州)有限公司