專利名稱：高純金屬鈣包芯線的制造方法
技術領域：
本發明涉及煉鋼技術領域，具體地說是一種鋼鐵企業煉鋼過程中脫氧、合金化使用的高純金屬鈣包芯線的制造方法。
背景技術：
目前金屬鈣包芯線應用的現狀
金屬鈣包芯線是鋼鐵冶金煉鋼領域使用的一種產品。鈣處理工藝是目前國內外鋼鐵企 業提高鋼水質量、生產優質鋼材普遍采用的成熟技術，在煉鋼過程中，使用金屬鈣包芯線對鋼水進行鈣處理，是解決脫硫、脫氧、合金化及合金化微調的可靠工藝措施。特別是其可改變剛中夾雜物的形態和數量，使得氧化物和硫化物夾雜轉變為低熔點的鈣鋁酸鹽球狀復合夾雜物，夾雜細化且分布均勻，顯著提高了鋼的質量，并有效改善了鋁鎮靜鋼水連鑄過程中的可澆鑄性，解決水口堵塞的問題。由于金屬鈣密度小，熔點、沸點低，以塊狀形式將其加入鋼液進行脫氧、合金化時，極易氧化燒損，收得率低，成分控制準確性差。因此20世紀80年代冶金工作者開發出了鋼水鈣處理喂線工藝，即把鈣合金用鋼帶包裹成為一條具有任意長度的復合材料(即包芯線)，然后借助于喂線(絲)機，將鈣包芯線投射加入到鋼液中進行脫氧、合金化操作的工藝，這種工藝合金收得率高，再現性強，喂入的合金元素準確，且能將鋼水成分控制在很窄的范圍內。目前國內外企業主要采用冷軋低碳鋼帶包裹金屬鈣粒(或混合一定比例的鐵粉)生產金屬鈣包芯線技術，少部分企業采用冷軋低碳鋼帶包裹金屬鈣絲生產金屬鈣包芯線技術。國內外規模以上鋼鐵企業都將金屬鈣包芯線廣泛應用于生產連鑄連軋薄板、低碳低硅鋁鎮靜鋼、石油管線鋼及特殊鋼等優質鋼材，年需求量在15萬噸左右。由于金屬鈣是活潑堿金屬，具有易氧化變質、密度小、熔點、沸點低等特點，因此對金屬鈣包芯線的生產、使用有著特殊和嚴格的要求
①金屬鈣合金純度要保證，純度越高，加入效率越高。②包芯線內含金屬鈣量必須要均勻一致，以便精確計量金屬鈣加入量。③鋼帶包裹要盡可能緊密，阻斷與空氣接觸，防止鈣合金氧化。④包芯線的強度要能夠滿足確保其迅速穿過鋼渣界面進入到鋼水深部的熔池中，通過延遲鋼帶融化以保證金屬鈣與鋼液之間的充分反應，提高鈣的吸收率，減少燒損。當前國內外金屬鈣包芯線產品普遍存在的不足表現在以下幾個方面
①目前國內生產的金屬鈣包芯線，一般都采用鋁熱還原法生產的還原鈣合金，由于沒有提純技術，鈣的純度在80 90%之間，鈣吸收率未達到理想效果，同時帶入的雜質易對鋼水形成二次污染。②目前金屬鈣包芯線生產時多采用金屬鈣粒或鈣鐵合金粉劑作為芯料，顆粒之間存在間隙，致密度難以保證，因此單位包芯線的含鈣量會出現不一致的情況，造成金屬鈣的加入量無法精確計量。③包芯線生產時鋼帶包裹大都采用壓合方式，相互咬口壓合不夠緊密，易導致內部金屬鈣粒松散，致密度不足；密封效果差，鈣粒易氧化變質，儲存期短。④由于包線技術客觀局限性，鋼帶厚度一般在O. 3 O. 6_，容易造成喂線時發生斷線事故。同時包芯線的整體強度無法保證其能迅速穿過鋼渣界面并進入到鋼水熔池中才融化，而是提前融化，造成鈣和鋼液反應時間短，鋼液處理不充分；鈣損失量大，吸收率低。
發明內容
本發明的目的是提供一種高純金屬鈣包芯線的制造方法，解決當前鈣包芯線所存在的普遍問題。本發明是一種高純金屬鈣包芯線的制造方法，其包括如下工藝步驟
(1)金屬鈣提純和澆注工藝金屬鈣在真空環境下加熱融化至850°c 1000°C時進行還原提純，得到純度大于99%的金屬鈣，該金屬鈣在真空條件下澆注成金屬鈣棒；
(2)金屬鈣棒鈍化密封工藝將金屬鈣棒進行鈍化處理，使金屬鈣棒隔絕空氣，防止氧
化；
(3)包裹鋼帶涂鍍、定型工藝對包裹金屬鈣芯的鋼帶內表面采用高溫氣化材料進行涂鍍，并根據最終的成品線徑要求和鈣芯配比要求進行初步的定徑處理，然后將金屬鈣棒進行灌裝，最后采用厭氧環境下的連續、不間斷焊接工藝將鋼帶嚴密焊合，在進一步確保金屬鈣芯的密封效果的同時，可連續制造足夠長度的初步成型的包芯線；
(4)實心鈣線加工成型工藝在厭氧環境下將初步成型的包芯線加熱到230°C 1100°C，然后進行擠壓，最后進行拉拔得成品包芯線，制成的成品包芯線直徑7 16_、鋼帶厚度I 2mm。步驟(I)中的金屬I丐棒直徑80 100mm、長400—500mm。為了有效提高包芯線強度，成品包芯線根據使用環境的強度要求在厭氧環境下于300°C 1000°C范圍內進行二次熱處理。應用本發明制造出的金屬鈣包芯線具有如下特點鈣芯是由純度99%的電解金屬鈣制成，純度高、雜質少，無污染；成品金屬鈣包芯線的線芯是金屬鈣實心線，密度均勻，計量精確，特殊的鈍化、涂層處理使鈣氧化的問題得到了最大限度的控制，儲存期可以延長3 5年；在滿足金屬鈣芯配比要求的前提下，它線徑可在7 16_范圍內根據現場工藝要求任意調節；鋼帶的厚度可根據金屬鈣芯配比要求在I 2_范圍內調節，在厭氧環境下熱處理工藝可有效提高包芯線強度，不致發生斷線事故，同時確保本產品在投射加入鋼液內時，能迅速穿過鋼渣界面進入到鋼水熔池內部并延遲鈣融化，鈣在鋼液深處反應、鋼液處理充分、鈣損失少，鈣吸收率高。
具體實施例方式本發明高純金屬鈣包芯線的制造方法包括有如下工藝步驟
(O金屬鈣提純制成金屬鈣棒(線)或芯粒利用真空熔煉澆鑄設備將金屬鈣在真空爐內加熱融化至850°C 1000°c時進行還原提純操作，然后將純度大于99%的金屬鈣進行真空澆鑄，成品為澆鑄成直徑80 100mm、長400— 500mm的鈣棒(線)；制成金屬鈣棒。
(2)金屬鈣芯鈍化密封將金屬鈣芯進行鈍化處理，使金屬鈣芯隔絕空氣，防止氧化；
(3)金屬鈣芯包裹鋼帶涂鍍、定型對包裹金屬鈣芯的鋼帶內表面采用高溫氣化材料進行涂鍍，并根據最終的成品線徑要求和鈣芯配比要求進行初步的定徑處理，然后將金屬鈣芯進行灌裝，最后采用厭氧環境下的連續、不間斷焊接工藝將鋼帶嚴密焊合，在進一步確保金屬鈣芯的密封效果的同時，可連續制造足夠長度的、初步成型的包芯線；
(4)實芯鈣棒(線)加工成型在厭氧環境下將初步成型的包芯線以步進式的形式送入臥式加熱爐中加熱到230°C 1100°C，然后進入臥式擠壓機進行擠壓，最后進行拉拔得成品包芯線，制成的成品包芯線直徑7 16mm、鋼帶厚度I 2mm ；
(5)成品包芯線二次熱處理工藝成品包芯線根據使用環境的強度要求在厭氧環境下于300°C 1000°C范圍內放入加熱爐進行二次熱處理。經過二次熱處理的包芯線成品用卷線機卷成內抽式線盤，將線盤從卷線上取下， 用細鋼帶捆緊，外用塑料薄膜纏好，裝入鋼結構架封好。綜上所述實現了本發明的目的。
權利要求
1.一種高純金屬鈣包芯線的制造方法，其特征在于其包括如下工藝步驟 (1)金屬鈣提純和澆注工藝金屬鈣在真空環境下加熱融化至850°c 1000°C時進行還原提純，得到純度大于99%的金屬鈣，該金屬鈣在真空條件下澆注成金屬鈣棒； (2)金屬鈣棒鈍化密封工藝將金屬鈣棒進行鈍化處理，使金屬鈣棒隔絕空氣，防止氧化； (3)包裹鋼帶涂鍍、定型工藝對包裹金屬鈣芯的鋼帶內表面采用高溫氣化材料進行涂鍍，并根據最終的成品線徑要求和鈣芯配比要求進行初步的定徑處理，然后將金屬鈣棒進行灌裝，最后采用厭氧環境下的連續、不間斷焊接工藝將鋼帶嚴密焊合，在進一步確保金屬鈣芯的密封效果的同時，可連續制造足夠長度的初步成型的包芯線； (4)實心鈣線加工成型工藝在厭氧環境下將初步成型的包芯線加熱到230°C 1100°C，然后進行擠壓，最后進行拉拔得成品包芯線，制成的成品包芯線直徑7 16mm、鋼帶厚度I 2mm。
2 .根據權利要求I所述的高純金屬鈣包芯線的制造方法，其特征在于步驟(I)中的金 屬隹丐棒直徑80 100mm、長400—500mm。
3.根據權利要求I所述的高純金屬鈣包芯線的制造方法，其特征在于所述的成品包芯線根據使用環境的強度要求在厭氧環境下于300°C 1000°C范圍內進行二次熱處理。
全文摘要
一種高純金屬鈣包芯線的制造方法，其技術要點在于其包括如下工藝步驟金屬鈣提純和澆注工藝；金屬鈣棒鈍化密封工藝；包裹鋼帶涂鍍、定型工藝；實心鈣線加工成型工藝。應用本發明制造出的金屬鈣包芯線鈣芯是由純度99%的電解金屬鈣制成，純度高、雜質少，無污染；其線芯是金屬鈣實心線，密度均勻，計量精確，鈍化、涂層處理使鈣氧化的問題得到了最大限度的控制，儲存期可以延長3～5年；在滿足金屬鈣芯配比要求的前提下，線徑和鋼帶厚度可調節；熱處理工藝可有效提高包芯線強度，不致發生斷線事故，同時確保本產品在投射加入鋼液內時，能迅速穿過鋼渣界面進入到鋼水熔池內部并延遲鈣融化，鈣在鋼液深處反應、鋼液處理充分、鈣損失少，鈣吸收率高。
文檔編號C21C7/06GK102808063SQ20121031664
公開日2012年12月5日 申請日期2012年8月31日 優先權日2012年8月31日
發明者石曉峰, 石芳夢 申請人:石曉峰, 石芳夢