[发明专利]一种硅钙铁包芯线的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁冶金辅料技术领域，尤其涉及一种硅钙铁包芯线的制备方法。

背景技术

包芯线是精炼钢液时所采用的一种线型材料，它是由芯层和包裹在芯层外表面的由带钢薄板制成的包皮构成。在使用时，通过喂线机将包芯线连续地送入钢包内，当进入钢包内的包芯线的包皮熔化后，芯层裸露出来与钢液直接接触进行化学反应，并通过氩气搅拌的动力学作用，使其能够有效地达到脱氧、脱硫、去除夹杂物，以提高钢的质量和性能。可见，要想让包芯线有效地净化钢水，首要条件是芯层内的活性成分必须能够浸入到精炼炉的钢水内才能达到理想的净化效果。钙虽然是一种强脱氧剂，但因其比重相对较轻，熔点相对较低，且在高温下容易产生气泡，所以，单纯采用金属钙作包芯线芯层会出现包芯线刚被送入到精炼炉内就开始燃烧的现象，而包芯线进入不到钢水的中部以下，就达不到理想的净化效果，即便采用耐高温的包皮材料和快速插入等措施，也不能完全阻碍其燃烧，而芯层在这种工况下燃烧达不到理想的净化效果的同时，还会造成价格较高的钙资源浪费；另一方面，钙粒在钢水中气化能形成较大的蒸气压，并造成钢水剧烈喷溅，直接影响电极及冶炼炉的使用寿命。

中国专利1884589A号公开的名称为“钙铁包芯线钢水脱氧剂的一种制作方法”提出芯层采用25-35％的钙粒和余量为铁粉的一种方案。其意主要是想利用铁来增加钙粒的比重和熔化温度，以缓解钙蒸发速度，同时还可以降低成本。虽然铁粉能提高包芯线下沉的速度，但铁粉并不能起到净化钢水的作用，且占据芯层的空间，降低包芯线整体功能。

另外，专利文件CN1884590A中披露了又一种已知包芯线，其中的包芯线芯层采用25-30％的钙粒和5-30％的铝粉，余量为铁粉的方案。其意是想通过增加铝这种脱氧剂，使其能在钢液中脱氧后形成三氧化二铝，而三氧化二铝可以携带钢液中的夹杂物上浮，进而达到净化钢液的目的。但铝的比重相对较小，芯层中添加铝粉之后不利于包芯线下沉；同时铝粉的价格相对三氧化二铝和氧化钙等脱氧剂的价格高许多，进而造成包芯线成本的提高。

发明内容

本发明的目的在于提出一种硅钙铁包芯线的制备方法，利用该方法生产的包芯线来缓解钙蒸发速度以解决资源浪费及脱氧成本等问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种硅钙铁包芯线的制备方法，所述包芯线包括采用外壳包裹芯粉形成的线体，外壳采用铁质材料制作，芯层为包芯线芯层复合物，所述芯层复合物由以重量份计的下列组分组成：钝化钙粉50-54份，烧结转炉废渣20-22份，硅粉5-7份以及铁粉10-14份，所述包芯线的制备方法包括如下步骤：

1)制备钝化钙粉：将草酸、氯化钙与水混合配成钝化液，加热到50-60℃，然后把钝化液倒入钙粉中，搅拌直到物料干燥为止，自然冷却后即制得钝化钙粉，其中所用的钝化剂草酸和氯化钙的重量比为1∶3-4；所述的钝化液的浓度为40-50g/L，钝化液与钙粉重量比为1∶20-25；

2）制备烧结转炉废渣：将转炉废渣去除杂质后在烧结炉内烧结，温度为950-1050℃，烧结时间为2-3小时；

3）将第1）步制备的钝化钙粉、第2）步制备的烧结转炉废渣、硅粉、铁粉按重量配比在混料机中混合均匀；

4）将铁皮或带钢开卷，进入包芯线生产机组；

5）将第3）步制备的混合粉装入料仓；通过包芯线机组用铁皮或钢带包裹上述粉料形成线体即可。

转炉废渣量一般为粗钢产量的15％～20％，2007年我国的钢产量4.89亿吨，转炉钢的比例按80％计算，那么转炉废渣年产量在6000万t以上，如此巨大的废渣若不能得到很好的处理与利用，其不仅造成资源的极大浪费，而且对环境保护造成极大的压力和危害。目前，我国转炉废渣综合利用率较低，利用水平相对比较落后，大多属于初级利用，通常用于筑路、生产水泥、回填工程材料及返回烧结等，剩余的仍然作为废物遗弃，继续堆积。然而在上述这些方面的应用没能充分发挥转炉废渣的价值，且存在着严重弊端。这就要求人们研究出既能充分发挥转炉废渣价值又能最大限度减少其弊端的转炉废渣应用技术。转炉废渣主要由氧化钙、氧化铁、氧化硅等组成，因此，其组分与硅钙铁包芯线的组分相近，本发明正是领域这一特点创造性的将转炉废渣用于包芯线的生产。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1）本发明通过对钙粉进行钝化处理，在钙粉表面形成一层薄的致密的钝化膜，从根本上解决了钙吸潮而导致的钢液增氢，提供的包芯线具有良好的夹杂变性效果；由于钝化膜的厚度极薄，因此不会为钢液引入新的杂质。