[发明专利]一种改善钢中夹杂物变形能力的包芯线、方法及其应用

说明书

本发明公开一种改善钢中夹杂物变形能力的包芯线、方法及其应用，所述包芯线包括线芯以及包覆的外皮；形成所述线芯的芯粉以其总量计，包括如下质量含量的组分：Na₂CO₃ 45‑70wt％、K₂CO₃ 20‑40wt％、余量为CaC₂，以及不可避免的杂质。本发明所述改善钢中夹杂物变形能力的方法及其应用包括LF炉精炼、VD炉工序和连铸工序，其中，所述VD炉工序中，向钢包内喂入包芯线。本发明通过喂包芯线方式，得到稳定的超低熔点易变形夹杂物组分，对推动高端线材产品质量的提升具有重大意义。

技术领域

本发明属于钢铁冶金技术领域，具体涉及一种改善钢中夹杂物变形能力的包芯线，并进一步公开一种改善钢中夹杂物变形能力的方法及其应用。

背景技术

子午线轮胎又被称为钢丝轮胎，是由两层或三层钢丝环带交叉放置贴合于帘布胎体上组合而成，其胎体子午线从一边胎圈连接到另一边胎圈，很像地球的子午线。子午线轮胎的结构一般需要用钢丝作为主要缓冲与带束，所以它的优点是耐用耐穿刺、负载能力较大、减震性能好、行驶时不易变形、可降低油耗、经济性好、散热性能更适用于高温或高速环境。同时也因为子午线轮胎对使用稳定性、寿命、安全等要求极高，进而对钢的质量也提出了严格的要求。然而，轮胎子午线用钢的直径一般为0.2mm左右，且要求每100千米的断丝率不能高于1次。但由于钢中存在大尺寸不变形的夹杂物导致其在拉拔过程容易引起断丝，进而使产品的生产难度极大。因此，如何克服钢中夹杂物的不利影响，从而获得拉伸性能较好的轮胎子午线钢，对于子午线轮胎的生产具有关键的作用。

目前，已报道的控制钢中塑性夹杂物的措施主要包括：(1)在整个炼钢过程中避免加入含铝的原材料，同时不采用含铝合金进行脱氧处理，降低钢中Al₂O₃脆性夹杂物；(2)在LF精炼、VD精炼过程中通常采用低碱度预熔渣控制夹杂物来获得塑性夹杂物。但是，由于钢中全氧含量偏高，同时虽然钢中大部分夹杂物呈塑性夹杂物，但是仍存在少部分的大尺寸脆性夹杂物，从而引起轮胎子午线用钢的断丝率升高，仍无法完全解决钢丝易断裂的问题。

如中国专利CN111155024A公开的一种帘线钢超低熔点塑性夹杂物控制方法，该方法通过控制出钢钢水中的氧含量，在出钢过程中先通过锰合金脱氧，再加入适量碳粉辅助脱氧；出钢结束在钢包表面加入SiC或硅粒对钢水液面进行覆盖，防止空气氧化；该方法虽然夹杂物中MnO组分含量要求≥20％，但是由于轮胎子午线钢中含有较高含量的Si、C元素，会对MnO组分进行还原，导致含量控制不稳定，且CaO组分容易进入钢水中，使夹杂物转变为SiO₂-CaO-MnO系，导致工业生产控制窗口较窄，难度较大。

如中国专利CN106555025A公开的一种用于帘线钢的低夹杂物生产方法，钢中的夹杂物中，CaO-SiO-Al₂O₃类夹杂物占夹杂物总数82％，MnO-SiO₂-Al₂O₃类夹杂物占总数的18％。对于MnO-SiO₂-Al₂O₃类夹杂物，具有良好的形变能力的夹杂物组成成分分布在锰铝榴石(3MnO-Al₂O₃-3SiO₂)及其周围的低熔点区，在该区域内Al₂O₃的相成分在15％-30％。该方法能够大大提高钢水的洁净度，最大程度降低夹杂物的含量，降低吨钢生产成本。但是夹杂物低熔点区成分范围较窄，很难保证夹杂物成分能够精确控制在该低熔点区域；此外，该类型夹杂物熔点虽然较低，但由于夹杂物中CaO、Al₂O₃等组分含量较高，盘条轧制拉拔过程中夹杂物变形能力差。

因此，开发一种可对钢中夹杂物进行改善的方法，通过有效提高夹杂物的变形能力，进而降低钢在拉拔过程中易断裂的危害，对于钢材冶炼尤其是轮胎子午线钢的生产，具有积极的意义。

发明内容