一种铝钡线及其生产工艺

摘要

本发明公开了一种铝钡线及其生产工艺，所述铝钡线包括包覆层和芯粉，芯粉原料组成（Wt%）为：铝粉70~80%、铝粒5~10%、碳酸钡15~25%，包覆层所用材料为带钢，所述铝钡线生产工艺包括芯料制备和包覆，本发明铝钡线不易折断，能够深度脱氧，降低铝钡元素损耗，提高合金回收率，降低吨钢成本。

权利要求

1.一种铝钡线，包括包覆层和芯粉，其特征在于，所述芯粉原料组成(Wt％)为：铝粉70～80％、铝粒5～10％、碳酸钡15～25％。

2.如权利要求1所述的铝钡线，其特征在于，所述芯粉的化学成份(Wt％)包括：Al 75～

85％、Ba 10～17％、S≤0.10％、P≤0.10％。

3.如权利要求1所述的铝钡线，其特征在于：所述铝钡线直径为13mm，包覆层所用材料为带钢，包覆层厚度为0.4～0.5mm，所述芯粉重≥220g/m。

4.如权利要求1所述的铝钡线，其特征在于，所述芯粉原料的材料要求为：铝粉粒度0～

1mm、铝粒粒度0～3mm、碳酸钡粒度150目。

5.如权利要求1所述的铝钡线，其特征在于，所述芯粉原料组成(Wt％)为：铝粉70～

80％、铝粒5～10％、碳酸钡15～20％。

6.如权利要求1所述的铝钡线，其特征在于，所述芯粉的化学成份(Wt％)包括：Al 80～

85％、Ba 10～14％、S≤0.10％、P≤0.10％。

7.一种如权利要求1所述铝钡线的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：①芯料制备：按所述芯粉原料称取配比原料，混合均匀制得芯料；

②包覆：利用带钢包覆芯料，制得铝钡线。

说明书

一种铝钡线及其生产工艺

技术领域

[0001] 本发明属于炼钢生产技术领域，具体涉及一种铝钡线及其生产工艺。

背景技术

[0002] 氧是影响钢质的主要元素之一，采用“氧化法”炼钢时，因为氧和铁的亲和能力强，粗钢钢液中氧含量较高。如果脱氧不良，脱氧工序后钢中还有较多的氧，低碳钢钢液结晶时就有Fe-FeO或FeO-FeS易熔共晶体自晶界析出，产生热脆；在中、高碳钢中，尽管氧含量不如低碳钢中的那样高，热脆的程度也要小一些，但在钢液结晶时，由于氧在钢液中逐渐富集，当其浓度超过碳氧积所决定的氧浓度时，碳将继续被氧化，放出CO气体，使钢液内部饱含气泡，严重影响钢坯质量。

[0003] 目前国内众多钢铁企业都采用炉外合金化来微调钢水成分，炼钢采用的复合脱氧剂的品种很多，成分变化很大，普遍采用SiMn脱氧、钢芯铝和铝线脱氧、钙脱氧。SiMn脱氧可形成球形硅酸盐夹杂物；用钢芯铝和铝线脱氧，易形成高熔点2050℃的串状不变形的Al2O3夹杂物，这种形状的Al2O3会使钢中残存的SiO2在水口处反应生成Al2O3-SiO2，粘结在水口上而导致钢水连铸死流；虽然铝同氧有很强的亲和力，但铝在炼钢温度下容易气化，大约20~30%的铝在高温气化中蒸发，造成铝回收率低，夹杂物会影响钢水可浇性。

[0004] 《60Si2Mn（A）弹簧钢的脱氧工艺》一文中提到：采用铝预脱氧、钡合金终脱氧及夹杂物变性脱氧工艺可使弹簧钢的氧含量降低到15×10-6以下，氧化物夹杂中Al2O3的比例小于40%。这种将两种元素采用合金形式分别加入的方式，并未能弥补铝元素的损失，只是通过增加合金种类来实现更有效的脱氧，在大规模生产过程中，会显著增加企业的生产成本。

[0005] 申请号为200610018080.9的专利《钙铝包芯线钢水脱氧剂的一种制作方法》，采用25~30%钙粒、5~30%铝粉、其余为铁粉组成的混合料为包芯材料，以带钢为包皮制成的包芯线，作为钢水的精炼脱氧剂。即该技术方案采用铁钙铝作为芯材、带钢包覆制得包芯线，通过确保将脱氧剂送到钢水底部来提高脱氧效果。申请号为200610045669.8的专利《一种钢水脱氧用包芯线》提及了这种包芯线的缺陷，其在背景技术中指出：目前，包芯线包装材料以钙合金粉剂为主，如硅钙合金粉剂、铁钙合金粉剂、铝钙合金粉剂等，即使使用金属钙的也是以铁钙混合物作为芯料；这种方法在钢水中钙的溶解度只能达到0.003%，只有当处理钢水中的溶解钙大于0.005%钢铁性质才能满足要求。并公开了一种技术方案：最外层包皮采用铝带，采用复合层内芯或混合层内芯。虽然一定程度上满足了钢水脱氧的要求，但采用钙芯作为主要脱氧剂，已无法满足现在高性能钢的需求，同时铝的利用率问题仍未得到重视。

发明内容

[0006] 本发明是为了弥补现有技术的不足，提供一种铝钡线及其生产工艺，所述铝钡线生产工艺简单，生产成本低，铝钡线加入钢水中后脱氧效果好，提高了综合效益。

[0007] 一种铝钡线，包括包覆层和芯粉，所述芯粉原料组成（Wt%）为：铝粉70~80%、铝粒5~10%、碳酸钡15~25%。

[0008] 所述铝钡线生产工艺包括以下步骤：

[0009] ①芯料制备：按所述芯粉原料称取配比原料，混合均匀制得芯料；

[0010] ②包覆：利用带钢包覆芯料，制得铝钡线。

[0011] 所述芯粉的化学成份(Wt%)包括：Al 75~85%、Ba 10~17%、S≤0.10%、P≤0.10%。

[0012] 所述铝钡线直径为13mm，包覆层所用材料为带钢，包覆层厚度为0.4~0.5mm，所述芯粉重≥220g/m。

[0013] 所述芯粉原料的材料要求为：铝粉粒度0~1mm、铝粒粒度0~3mm、碳酸钡粒度150目。

[0014] 所述芯粉原料组成（Wt%）为：铝粉70~80%、铝粒5~10%、碳酸钡15~20%。

[0015] 所述芯粉的化学成份(Wt%)包括：Al 80~85%、Ba 10~14%、S≤0.10%、P≤0.10%。

[0016] 下面结合有益效果对本发明作进一步说明。

[0017] 1）本发明提供铝元素的原料采用铝粉和铝粒，钡元素原料选用碳酸钡，而不是直接采用合金喂线，能够进一步提高脱氧效果；采用70~80%铝粉和5~10%铝粒混合，铝粉填充铝粒间的间隙，增大芯粉重，以便提高喂线深度；碳酸钡覆在铝粉和铝粒的表面，可以充分包覆铝粉和铝粒，使芯粉包覆后能够具有较高的强度，避免铝钡线折断；最终所得铝钡线的芯粉重≥220g/m，比重大，铝钡线加入时能深入钢水内部，提高了Al元素的有效利用率，降低了脱氧剂的损耗。

[0018] 2）用该铝钡线脱氧时，具有较强的脱氧能力，使收得率有所提高；铝元素能显著提高钡脱除钢中自由氧的能力，钡的体积密度大，且熔点较铝高，在加入钢包时能很快穿过钢液面上的渣层，有效的接触钢液进行熔融脱氧，减少了因炉渣和空气造成的脱氧元素的损失；钡的氧化产物为BaO，它可在钢液中直接去磷，也可与炉渣中的P2O5反应，生成比Ca3（PO4）2更加稳定的Ba（3 PO4）2；在钢液进行终脱氧后，不但不会产生回磷，而且还能继续对钢液和炉渣脱磷，消除了传统工艺脱氧后钢液普遍产生的回磷现象，且具有很高的脱磷能力；加入钢中后生成的氧化物BaO，可同铝的脱氧产物Al2O3作用生成低熔点的BaO-Al2O3复合化物，这种熔点较低的物质会成为球形或接近球形易于上浮，从而改善与夹杂有关的机械性能，故能显著改善钢水流动性，提高钢的质量。

[0019] 3）本发明铝钡线对夹杂物有很强的变性能力，可降低钢水夹杂物熔点，改善钢中非金属夹杂物的形态及结晶组织的弥散度和均匀性，使夹杂物弥散而均匀。

[0020] 4）铝钡线的脱氧反应快速，合金化速度快，缩短还原反应时间，不仅具有简化工艺、深度脱氧、净化钢水、去除有害元素、提高合金回收率的作用，而且已部分取代传统使用的钢芯铝、硅铝铁、硅铝钡钙、硅钙线、铝线等合金，提高钢水的流动性，使连铸顺行，钢坯质量提高，可明显降低炼钢成本；并且该铝钡线可降低原辅料消耗，减少环境污染，改善劳动条件，降低吨钢成本，对提高钢铁企业综合经济效益具有重要作用。

[0021] 5）经现场试用，铝钡线脱氧效果明显，能深度脱氧，提高合金回收率，而且已部分取代传统使用的铝线等合金，铝钡线的生产成本比铝线每吨降低2000元左右，大大降低了炼钢成本，综合经济效益可观。

具体实施方式

[0022] 下面结合实施例对本发明作进一步说明。

[0023] 本发明的铝钡线，包括包覆层和芯粉，所述芯粉原料组成（Wt%）为：铝粉70~80%、铝粒5~10%、碳酸钡15~25%。

[0024] 所述芯粉的化学成份(Wt%)包括：Al 75~85%、Ba 10~17%、S≤0.10%、P≤0.10%。

[0025] 所述铝钡线直径为13mm，包覆层所用材料为带钢，包覆厚度为0.5mm，所述芯粉重≥220g/m。

[0026] 所述芯粉原料的材料要求为：铝粉粒度0~1mm、铝粒粒度0~3mm、碳酸钡粒度150目。

[0027] 所述芯粉原料的材料要求为：铝粉粒度0~1mm、铝粒粒度0~3mm、碳酸钡粒度150目。

[0028] 所述铝钡线生产工艺为：

[0029] ①芯料制备：按所述芯粉原料称取原料，利用混料机混合均匀，制得芯料进入粉剂料仓；

[0030] ②包覆：人工检测带钢质量无烂边、烂洞，然后利用折边机，使带钢包覆芯料；包覆时保证扣边牢固，芯料均匀实密一致，无漏料，空壳现象，线径粗细一致，外表光滑，发生漏粉故障时，必须停车将漏粉部分剪掉，重新连接，并调整后方可继续生产；

[0031] ③复卷：使用卷曲机将铝钡线卷取成卷，卷曲时卷曲机和排线导辊的运行速度调配一致，保证层层之间、线线之间间隔均匀，排列整齐；

[0032] ④包装：包装时边框用缝焊机缝焊，确保焊接无偏离，包裹一致，外漏线头封闭；

[0033] ⑤贮存：贮存过程中轻拿轻放，标示清楚，排列整齐，防水防雨，防潮防火。

[0034] 实施例一

[0035] 本发明铝钡线的生产工艺为：

[0036] ①芯料制备：按所述芯粉原料称取铝粉70份、铝粒5份、碳酸钡25份，利用混料机混合均匀，制得芯料进入粉剂料仓；

[0037] ②包覆：人工检测带钢质量无烂边、烂洞，然后利用折边机，使带钢包覆芯料，制得铝钡线，检测其理化性质如下：

[0038]

[0039] 实施例二

[0040] 本发明铝钡线的生产工艺为：

[0041] ①芯料制备：按所述芯粉原料称取铝粉75份、铝粒5份、碳酸钡20份，利用混料机混合均匀，制得芯料进入粉剂料仓；

[0042] ②包覆：人工检测带钢质量无烂边、烂洞，然后利用折边机，使带钢包覆芯料，制得铝钡线，检测其理化性质如下：

[0043]

[0044] 实施例三

[0045] 本发明铝钡线的生产工艺为：

[0046] ①芯料制备：按所述芯粉原料称取铝粉70份、铝粒10份、碳酸钡20份，利用混料机混合均匀，制得芯料进入粉剂料仓；

[0047] ②包覆：人工检测带钢质量无烂边、烂洞，然后利用折边机，使带钢包覆芯料，制得铝钡线，检测其理化性质如下：

[0048]

[0049] 实施例四

[0050] 本发明铝钡线的生产工艺为：

[0051] ①芯料制备：按所述芯粉原料称取铝粉75份、铝粒10份、碳酸钡15份，利用混料机混合均匀，制得芯料进入粉剂料仓；

[0052] ②包覆：人工检测带钢质量无烂边、烂洞，然后利用折边机，使带钢包覆芯料，制得铝钡线，检测其理化性质如下：

[0053]

[0054] 实施例五

[0055] 本发明铝钡线的生产工艺为：

[0056] ①芯料制备：按所述芯粉原料称取铝粉80份、铝粒5份、碳酸钡15份，利用混料机混合均匀，制得芯料进入粉剂料仓；

[0057] ②包覆：人工检测带钢质量无烂边、烂洞，然后利用折边机，使带钢包覆芯料，制得铝钡线，检测其理化性质如下：

[0058]

[0059] 所述铝钡线使用方法为：在出钢时有喂线机喂入，喂入量视冶炼的钢种和钢水中的氧含量而定。

[0060] 现场钢水终脱氧试验：在某钢厂共试验70炉，分为5组，分别对应使用实施例一、二、三、四、五所制得的铝钡线进行钢水终脱氧试验，按常规方法和检测指标，检测钢的化学成分，全部符合要求，说明本发明方案可用于大规模工业化推广应用。

[0061] 这70炉试验共共耗用铝钡线2.1t，生产合格钢坯1992t，平均吨钢使用铝钡线1.06kg/t，每吨钢使用铝钡线的生产成本比使用铝线降低2000元左右。

[0062] 现在每组抽取4炉做具体测定。

[0063] 试验效果检测：第1组使用实施例一制得的铝钡线，抽检结果如下：

[0064]