CN102925625A - 包芯线及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种包芯线及其制备方法，所述包芯线包括外包皮和填充在外包皮内的芯料，芯料为纯金属铝粉，铝粉为球型铝粉或不规则型铝粉或球型铝粉与不规则型铝粉的混合物，且铝粉粒度介于10μm与2000μm之间，本发明采用铝粉包芯线作为脱氧剂可以提高钢水的脱氧效率，缩短作业时间，降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及冶金工程技术领域，尤其涉及一种用作炼钢脱氧剂或合金添加剂的包芯线，以及该包芯线的制备方法。
背景技术
铝金属由于价格较低，与氧的亲和力大，在钢铁中形成氮化铝 (AlN) 时可以抑制晶粒的成长，达到提高钢材机械性质的目的，因此常用为炼钢过程中的脱氧剂，目前铝金属通常以铝锭、铝块、铝粒及实心铝线等形状加入钢水中作为脱氧剂。以实心铝线作为脱氧剂为例，实心铝线直径由1~15mm不等，藉由喂料机高速将实心铝线加入钢水中，使实心铝线在上浮过程中融化在钢水中并与钢水中的自由氧发生反应，而达到脱氧的目的。由于实心铝线的比表面积较小，加入钢水后铝线很快浮至渣面却无法充分融化在钢水中，致使大部分铝金属无法作为钢水的脱氧剂或融入钢水中成为合金的添加剂，而与渣中的氧反应成为渣浮于钢水的表面上，不但造成成本的损失而且熔渣对钢水的纯净度也造成了负面的影响。以实心铝线作为脱氧剂时，铝金属的回收率仅为30~40%。
现有技术中还可利用钙与氧间极好亲和性，使钙与钢液中的自由氧发生反应而达到脱氧的目的，如公开号为CN201809392的中国公开专利申请。钙元素的沸腾温度为1480℃，但在钢铁冶炼过程中，钢水的温度通常达到1600℃，因此当钙金属粉末进入钢水中将立即产生大量气泡，并且当气泡浮至钢水表面时，因为气泡破裂会发生严重的钢水飞溅现象，并产生大量浓烟，除了造成环境污染外，作业过程中的安全及钢水飞溅造成成本的损失、渣面剧烈搅动对钢水纯净度均造成极负面的影响。此外，钙金属无法作为细化晶粒的元素，因此实务上纯钙包芯线大多作为改变钢铁中硫化物形状的添加剂而不作为脱氧剂。
有鉴于此，有必要提供一种包芯线以解决上述问题。
发明内容
本发明提供了一种包芯线，解决了铝脱氧效果差、回收率低且钢水纯净度低的问题。
具体技术方案如下：
一种包芯线，其包括外包皮和填充在外包皮内的芯料，所述芯料为纯金属铝粉。
进一步地，所述铝粉为球型铝粉或不规则型铝粉或球型铝粉与不规则型铝粉的混合物。
进一步地，所述铝粉粒度大于或等于10μm且小于或等于2000μm。
进一步地，所述铝粉经过混合后，铝粉的松装密度大于或等于铝金属理论密度的35%。
进一步地，所述铝粉经过震动密实后，铝粉的震实密度大于或等于铝金属理论密度的50%。
进一步地，所述外包皮为冷轧铝带或冷轧钢带。
进一步地，所述外包皮为冷轧钢带时，芯料重量占包芯线重量的45%以上。
一种包芯线的制备方法，包括以下步骤：
对金属料带进行预成形，以形成收容槽；
将松装密度为铝金属理论密度35%以上的纯金属铝粉芯料填充至所述收容槽内；
将收容槽进行收口，以形成包芯线；
将所述包芯线内收容的纯金属铝粉进行震动密实，以使铝粉的震实密度大于或等于铝金属理论密度的50%。
进一步地，所述铝粉为球型铝粉或不规则型铝粉或球型铝粉与不规则型铝粉的混合物，且所述铝粉粒度大于或等于10μm且小于或等于2000μm。
进一步地，所述金属料带为冷轧铝带或冷轧钢带。
相较于现有技术，本发明的有益效果是：采用纯铝粉包芯线作为脱氧剂可以提高钢水的脱氧效率，缩短作业时间，降低生产成本。
附图说明
图1为本发明包芯线一具体实施方式的横截面示意图。
图2为本发明包芯线制备方法一具体实施方式的制备示意图。
图3为图2所示的包芯线制备方法的工艺流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对本发明进行详细描述。
图1所示为本发明包芯线100的横截面示意图，本实施例中包芯线100的横截面为圆形，但不限于圆形，在其他实施方式中也可设置为椭圆形、矩形等形状。包芯线100包括外包皮1和填充在外包皮1内的芯料2，芯料2为纯金属铝粉，铝粉可以为球型铝粉或不规则型铝粉或球型铝粉与不规则型铝粉的混合物，铝粉粒度大于或等于10μm且小于或等于2000μm。铝粉经过混合后，铝粉的松装密度大于或等于铝金属理论密度的35%，铝粉经过震动密实后，铝粉的震实密度大于或等于铝金属理论密度的50%。
外包皮1可以为冷轧铝带或冷轧钢带，当外包皮1为冷轧钢带时，芯料2重量占包芯线100重量的45%以上。铝粉的重量比重因为粉末形状及填充松紧的不同而有极大的差异，铝粉充填密度越高，包芯线100加入的长度越短，脱氧的效率越高，成本越低。当外包皮1为冷轧铝带时，外包皮1也可作为脱氧剂，包芯线100的脱氧效率更高。
图2、图3所示，为本发明包芯线制备方法的一具体实施方式。其可包括以下步骤：
a：放带，将卷绕在钢带架上的金属料带在收排线机的作用下放带，金属料带可为冷轧铝带或冷轧钢带；
b：预成形，导入预成形辊，通过预成形辊对金属料带进行预成形，以形成收容槽；
c：填充芯料，将松装密度为35%以上铝金属理论密度的纯金属铝粉芯料通过给料装置填充至所述收容槽内，铝粉为球型铝粉或不规则型铝粉或球型铝粉与不规则型铝粉的混合物，且所述铝粉粒度大于或等于10μm且小于或等于2000μm；
d：收口、折叠、咬合，将收容槽进行收口，并对已收口的金属料带的边缘进行折叠、咬合，以形成包芯线；
e：震动密实，将所述包芯线内收容的纯金属铝粉进行震动密实，以使铝粉的密度大于或等于铝金属理论密度的50%；
f：精轧、卷绕，通过精轧设备将包芯线整成预订形状，并卷绕在线轴上。
包芯线在炼钢生产中应用时，先将包芯线卷安装到放线架上，而后通过喂线机和导管将包芯线透过表面的渣层喂入盛有钢水的钢包底部，外包皮迅速融化而使铝粉与钢液中的氧结合而形成氧化铝或融于钢水中。由于铝粉的比表面积远大于实心铝线，铝粉在上浮过程中已充分与钢水中的自由氧发生反应，使用该包芯线作为脱氧剂可以减少未熔解而浮至渣层的铝粉的量，提高钢水的脱氧效率，缩短作业时间，同时还可以大幅提高铝金属的回收率，相比铝实心线的30%-40%的回收率，该包芯线可提升至60%-70%，可以大幅降低生产的成本。
本发明外包皮可为冷轧铝带或冷轧钢带，以冷轧铝带包覆铝粉时，铝带也可作为脱氧剂，其脱氧效率更高。同时，使用该包芯线可减少了钢渣的生成，提高了钢液的纯净度。另外，铝的回收率的提高，可以缩短钢水精炼处理的时间提高生产的效率，并有助于进一步提升钢的性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种包芯线，其包括外包皮和填充在外包皮内的芯料，其特征在于：所述芯料为纯金属铝粉。
2.根据权利要求1所述的包芯线，其特征在于：所述铝粉为球型铝粉或不规则型铝粉或球型铝粉与不规则型铝粉的混合物。
3.根据权利要求1所述的包芯线，其特征在于：所述铝粉粒度大于或等于10μm且小于或等于2000μm。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的包芯线，其特征在于：所述铝粉经过混合后，铝粉的松装密度大于或等于铝金属理论密度的35%。
5.根据权利要求1至3中任意一项所述的包芯线，其特征在于：所述铝粉经过震动密实后，铝粉的震实密度大于或等于铝金属理论密度的50%。
6.根据权利要求1所述的包芯线，其特征在于：所述外包皮为冷轧铝带或冷轧钢带。
7.根据权利要求6所述的包芯线，其特征在于：所述外包皮为冷轧钢带时，芯料重量占包芯线重量的45%以上。
8.一种包芯线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
对金属料带进行预成形，以形成收容槽；
将松装密度为铝金属理论密度35%以上的纯金属铝粉芯料填充至所述收容槽内；
将收容槽进行收口，以形成包芯线；
将所述包芯线内收容的纯金属铝粉进行震动密实，以使铝粉的震实密度大于或等于铝金属理论密度的50%。
9.根据权利要求8所述的包芯线的制备方法，其特征在于：所述铝粉为球型铝粉或不规则型铝粉或球型铝粉与不规则型铝粉的混合物，且所述铝粉粒度大于或等于10μm且小于或等于2000μm。
10.根据权利要求8所述的包芯线的制备方法，其特征在于：所述金属料带为冷轧铝带或冷轧钢带。
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