本發(fā)明涉及包芯線，更具體的是涉及一種含鉀金屬球化劑包芯線制備方法。

背景技術(shù)：

1、喂線處理是將需要加入到鐵液中的各種添加劑球化劑破碎成一定的粒度，再用冷軋鋼帶將其包裹成為一條具有任意長(zhǎng)度的復(fù)合添加材料(即常說的合金包芯線)，然后借助于鑄造專用喂線機(jī)將合金包芯線連續(xù)不斷地送入到處理包內(nèi)鐵液底部，由于高溫鐵液的作用，鋼帶被熔化，合金元素隨即與鐵液接觸，達(dá)到脫硫、球化、成分調(diào)整的目的。

2、包芯線中含有合金鎂(mg)，其主要作用是利用鎂的特性來改善最終產(chǎn)品的性能，但是由于包芯線中較高的鎂含量，會(huì)導(dǎo)致球化反應(yīng)激烈，不僅增加了操作的危險(xiǎn)性，而且高鎂含量會(huì)導(dǎo)致碳化物的形成，增加白口傾向，同時(shí)，鎂在鐵水中的溶解度有限，使得大量鎂以氣體形式逸出，從而降低鎂的吸收率，影響球化效果。為了提升鎂的吸收率并且降低反應(yīng)程度，會(huì)在包芯線中添加鉀，鉀可以改善鎂在鋼液中的溶解和分布，幫助鎂更有效地被吸收，同時(shí)，可顯著地提高石墨球化率，消除稀土球鐵的異形石墨。但是，由于鉀非?；顫?，極易氧化和揮發(fā)，鉀能夠與空氣中的氧氣迅速反應(yīng)，形成氧化鉀，這層氧化物會(huì)阻止鉀進(jìn)一步與金屬溶液反應(yīng)，同時(shí)，由于密度小，當(dāng)加入到金屬溶液中時(shí)，鉀傾向于浮在表面，而不是均勻地分散在整個(gè)溶液中，這影響了其作為合金成分的有效性。

3、因此，提出一種含鉀金屬球化劑包芯線制備方法來解決上述問題很有必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于：為了解決上述背景技術(shù)中提出的問題，本發(fā)明提供一種含鉀金屬球化劑包芯線制備方法。

2、本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)上述目的具體采用以下技術(shù)方案：

3、一種含鉀金屬球化劑包芯線制備方法，由48.0-52.0％的硅鐵、6.5-7.5％的硅鈣、6.5-7.5％的稀土硅、純鑭稀土0.7-1.0％、11.0-13.0％的鎂錠、19.0-27.3％的廢鋼組成；

4、所述含鉀金屬球化劑包芯線制備方法包括以下步驟：

5、s1、熔煉：將上述鎂錠、硅鐵置于中頻爐內(nèi)進(jìn)行熔化，依次加入硅鈣、稀土硅和廢鋼，熔煉時(shí)向熔爐內(nèi)添加覆蓋劑，并向中頻爐內(nèi)通入氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)性氣體，熔煉溫度為1210-1260℃，熔煉時(shí)長(zhǎng)0.4-0.5小時(shí)，熔煉后即得合金熔體；

6、s2、澆鑄：將合金熔體倒入金屬錠模中，得到合金錠；

7、s3、粉碎：將合金錠使用顎式破碎機(jī)破碎成4mm-8mm的合金塊，再使用造粒機(jī)對(duì)合金塊進(jìn)行粉碎，粉碎后過6-8目篩后得到合金粉；

8、s4、混料：將上述合金粉分成兩份，將第一份合金粉和氟化鉀粉料放置于三維混料機(jī)內(nèi)進(jìn)行均勻混合，混合時(shí)間0.2-0.5小時(shí)后即得包芯線混合料，將第二份的合金粉備用；

9、s5、檢驗(yàn)：對(duì)包芯線混合料和第二份的合金粉進(jìn)行檢測(cè)，合格后備用；

10、s6、卷制：用q195冷軋鋼帶在包芯線機(jī)上把第一份混合料和第二份的合金粉料分別稱重、采用交替送料的方式送入包芯線機(jī)進(jìn)行包覆，然后用卷線機(jī)把包芯線卷成線卷，最后對(duì)線卷進(jìn)行檢驗(yàn)和包裝，即得成品包芯線。

11、優(yōu)選地，所述步驟s1中的覆蓋劑添加量為原料總質(zhì)量的0.5％-1.0％，所述覆蓋劑的成分為50-60％氟化鉀和40-50％石墨粉。

12、優(yōu)選地，所述步驟s2澆鑄時(shí)中頻爐爐口與錠模的距離為100-400mm。

13、優(yōu)選地，所述步驟s3中的破碎和篩分在氬氣保護(hù)環(huán)境中進(jìn)行。

14、優(yōu)選地，所述步驟s4混料中氟化鉀粉料的直徑0.1-0.2mm，所述合金粉末的粒徑小于2.5mm。

15、優(yōu)選地，所述步驟s7中鋼帶包裹芯線混合料時(shí)，鋼帶的接口采用機(jī)械咬合的方式。

16、優(yōu)選地，所述步驟s3粉碎得到的合金粉的成分為硅:40.0％-46.0％、鈣:2.0％-3.0％、鑭：0.8％-1.0％、鈰:1.6％-2.0％、鎂:10.0％-12.0％、鋁:0.5％-0.8％，其余為33％-43％鐵和小于2.0％不可避免的雜質(zhì)。

17、優(yōu)選地，所述步驟s4混料中氟化鉀粉料的添加量為第一份合金粉質(zhì)量的4.6-5.6％。

18、優(yōu)選地，所述s6卷制時(shí)交替填充送料的距離為5mm。

19、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

20、1、通過填充添加覆蓋劑與氟化鉀粉末可以改善鎂在鋼液中的溶解和分布，幫助鎂更有效地被吸收，從而提高鎂的利用率，其中熔煉時(shí)添加的覆蓋劑能夠提升造渣能力，同時(shí)形成還原性氣體，以減少鎂的氧化，當(dāng)將包芯線送入高溫金屬液中時(shí)，依熱還原法原理，高溫下氟化鉀與鐵液中硅反應(yīng)還原出鉀，通過利用鉀其強(qiáng)烈的脫氧、脫硫能力，顯著降低金屬液中氧和硫的含量，提高鐵液殘余鎂中有效鎂含量，而且產(chǎn)生的硫化物可以作為石墨球異質(zhì)形核核心，可顯著地提高石墨球化率，使石墨數(shù)大幅度增加和細(xì)化鑄件基體組織，并有效地?cái)M制球化衰退及大斷面球鐵的石墨畸變和反白口缺陷。

21、2、通過包芯線混合料和合金粉交替式填充送料的設(shè)置，避免了鉀連續(xù)添加會(huì)導(dǎo)致局部濃度突然升高，引發(fā)不穩(wěn)定反應(yīng)的情況，分批次添加可以避免這種風(fēng)險(xiǎn)，提高操作的安全性，同時(shí)，能夠達(dá)到更精確地控制鉀的總量和添加的時(shí)機(jī)，避免一次性添加過量導(dǎo)致的不可控反應(yīng)或浪費(fèi)。

技術(shù)特征：

1.一種含鉀金屬球化劑包芯線制備方法，其特征在于，由48.0-52.0％的硅鐵、6.5-7.5％的硅鈣、6.5-7.5％的稀土硅、純鑭稀土0.7-1.0％、11.0-13.0％的鎂錠、19.0-27.3％的廢鋼組成；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含鉀金屬球化劑包芯線制備方法，其特征在于，所述步驟s1中的覆蓋劑添加量為原料總質(zhì)量的0.5％-1.0％，所述覆蓋劑的成分為50-60％氟化鉀和40-50％石墨粉。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含鉀金屬球化劑包芯線制備方法，其特征在于，所述步驟s2澆鑄時(shí)中頻爐爐口與錠模的距離為100-400mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含鉀金屬球化劑包芯線制備方法，其特征在于，所述步驟s3中的破碎和篩分在氬氣保護(hù)環(huán)境中進(jìn)行。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含鉀金屬球化劑包芯線制備方法，其特征在于，所述步驟s4混料中氟化鉀粉料的直徑0.1-0.2mm，所述合金粉末的粒徑小于2.5mm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含鉀金屬球化劑包芯線制備方法，其特征在于，所述步驟s7中鋼帶包裹芯線混合料時(shí)，鋼帶的接口采用機(jī)械咬合的方式。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含鉀金屬球化劑包芯線制備方法，其特征在于，所述步驟s3粉碎得到的合金粉的成分為硅:40.0％-46.0％、鈣:2.0％-3.0％、鑭：0.8％-1.0％、鈰:1.6％-2.0％、鎂:10.0％-12.0％、鋁:0.5％-0.8％，其余為33％-43％鐵和小于2.0％不可避免的雜質(zhì)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含鉀金屬球化劑包芯線制備方法，其特征在于，所述步驟s4混料中氟化鉀粉料的添加量為第一份合金粉質(zhì)量的4.6-5.6％。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含鉀金屬球化劑包芯線制備方法，其特征在于，所述s6卷制時(shí)交替填充送料的距離為5mm。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種含鉀金屬球化劑包芯線制備方法，涉及包芯線技術(shù)領(lǐng)域，由48.0?52.0％的硅鐵、6.5?7.5％的硅鈣、6.5?7.5％的稀土硅、純鑭稀土0.7?1.0％、11.0?13.0％的鎂錠、19.0?27.3％的廢鋼組成。本發(fā)明一種含鉀金屬球化劑包芯線制備方法，通過填充添加覆蓋劑與氟化鉀粉末可以改善鎂在鋼液中的溶解和分布，幫助鎂更有效地被吸收，從而提高鎂的利用率，其中熔煉時(shí)添加的覆蓋劑能夠提升造渣能力，同時(shí)形成還原性氣體，以減少鎂的氧化，當(dāng)將包芯線送入高溫金屬液中時(shí)，提高鐵液殘余鎂中有效鎂含量，而且產(chǎn)生的硫化物可以作為石墨球異質(zhì)形核核心，可顯著地提高石墨球化率并有效地?cái)M制球化衰退及大斷面球鐵的石墨畸變和反白口缺陷。

技術(shù)研發(fā)人員：張黎明,李建鋒,金成功,張小雨,馬宗陽
受保護(hù)的技術(shù)使用者：禹州市恒利來新材料股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10