一種含鈦包芯線及其應(yīng)用和鋼液鈦合金化的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鋼鐵冶煉領(lǐng)域，具體地，涉及一種含鈦包芯線及其應(yīng)用以及使用該含 鈦包芯線進(jìn)行鋼液鈦合金化的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 早在上世記初，人們就開(kāi)始注意鈦在鋼鐵材料中的作用。據(jù)研究結(jié)果顯示，鈦在高 強(qiáng)度低合金結(jié)構(gòu)鋼、深沖鋼、不銹鋼、含硼鋼中所起的作用，是由于它與氮、碳、硫、氧具有極 大的親合力，生成了比較穩(wěn)定的氮化物、碳化物、硫化物和氧化物；而在超高強(qiáng)度的馬氏體 時(shí)效鋼、高強(qiáng)度耐熱合金（如鐵基析出硬化型合金）中，鈦卻是與其他金屬生成金屬間化合 物，起著析出強(qiáng)化的作用。
[0003] 在鋼中加鈦不僅細(xì)化了晶粒、提高了強(qiáng)度，而且對(duì)焊后韌性、冷變形性、耐腐蝕性 等都有很大改善。鑒于此，鈦微合金化也成為目前微合金化鋼一個(gè)大的發(fā)展方向。但鈦是 極為活潑的元素，鈦與鋼水表面接觸之前就已燃燒，產(chǎn)生燒損，一般情況下，鈦的燒損量達(dá) 到20%以上，其收得率一般在80%以下（LF)，另外，鈦鐵比重較鋼水輕，鈦與鋼水的上部接 觸多，與下部接觸的少，因此鈦與鋼水的作用有不均的問(wèn)題，若合金混勻時(shí)間不足，將會(huì)導(dǎo) 致成分偏差較大，這就對(duì)成品性能的穩(wěn)定性控制帶來(lái)不利影響。
[0004] 因此，開(kāi)發(fā)適用于煉鋼的含鈦包芯線具有非常重要的作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是在于解決現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)鋼液鈦合金化后，鈦收得率較低的缺陷， 從而提供一種包芯線及其應(yīng)用和使用該包芯線進(jìn)行鋼液鈦合金化的方法。本發(fā)明的包芯線 和方法特別適用于鈦含量為〇. 3-0. 44重量％的鋼種，并且鈦收得率可以達(dá)到80%以上。
[0006] 本發(fā)明提供了 一種包芯線，該包芯線包括芯層和包裹所述芯層的外層，其中，所述 芯層含有35-50重量％的鈦、10-30重量％的鋁和20-40重量％的鐵。
[0007] 本發(fā)明還提供了上述的包芯線在生產(chǎn)鈦含量為0. 3-0. 44重量％的鋼種中的應(yīng) 用。
[0008] 本發(fā)明另外提供了一種對(duì)鋼液鈦合金化的方法，該方法包括向鋼液中喂入本發(fā) 明的包芯線，其中，喂線前進(jìn)行條件控制，使得：鋼液的溫度為1622-1630°C，鋼液的氧活度 彡lOppm，鋼包渣中FeO+MnO的含量彡3重量％。
[0009] 本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)的包芯線和方法并不能夠很好地適用于鈦含量為 0. 3-0. 44重量％的鋼種，難以將鈦含量嚴(yán)格地控制在0. 3-0. 44重量％的范圍內(nèi)，本發(fā)明的 發(fā)明人經(jīng)過(guò)大量的研究后得到了能夠適用于這一類(lèi)型鋼種的包芯線和生產(chǎn)方法，能夠較好 地將鈦含量控制在所需范圍內(nèi)，并得到較高的鈦收得率，且鈦的回收較為穩(wěn)定，成分控制精 度提高。
[0010] 本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0011] 附圖是用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與下面的具 體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：
[0012] 圖1為本發(fā)明的包芯線的橫截面剖視圖。
[0013] 附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0014] 1芯層 2外層
【具體實(shí)施方式】
[0015] 以下對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體 實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0016] 如圖1所示，本發(fā)明提供了一種包芯線，該包芯線包括：芯層1和包裹所述芯層1 的外層2，其中，所述芯層1含有35-50重量％的鈦、10-30重量％的鋁和20-40重量％的鐵。 在更為優(yōu)選的情況下，所述芯層含有35-45重量％的鈦、20-30重量％的鋁和30-40重量％ 的鐵。
[0017] 在本發(fā)明中，所述鈦和鐵優(yōu)選以鈦鐵合金的形式存在，所述鋁優(yōu)選以鋁粉的形式 存在。所述鈦鐵合金和所述鋁粉的粒徑?jīng)]有特別的限定，例如均滿足< 3mm，且其中粒度 < 0. 5mm的比例不大于15%，優(yōu)選地，粒度在1-2. 5mm的范圍內(nèi)。
[0018] 在本發(fā)明中，所述包芯線可以含有不可避免的雜質(zhì)，但是由于不可避免的雜質(zhì)相 對(duì)主要組分的含量非常小，可以忽略不計(jì)。對(duì)于雜質(zhì)中的S和P的含量應(yīng)當(dāng)特別注意控制， 均需要滿足< 0.01重量％。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的包芯線，所述外層可以為鋼皮。優(yōu)選地，所述外層為由低碳鋼制成的 鋼皮，以使所述外層具有較高的熔點(diǎn)，這樣可以進(jìn)一步避免將包芯線喂入鋼液后外層熔解 過(guò)快而影響所述鈦鐵合金的使用性能。優(yōu)選所述外層的厚度為3-4毫米。根據(jù)本發(fā)明中所 述外層的厚度，優(yōu)選所述低碳鋼為低碳冷乳帶鋼。
[0020] 在本發(fā)明中，所述包芯線的線徑優(yōu)選為10-14毫米，優(yōu)選為12. 5-14毫米。
[0021] 在本發(fā)明中，所述包芯線的線重通常在320-400g/m的范圍內(nèi)。
[0022] 本發(fā)明的包芯線特別適用于生產(chǎn)鈦含量為0. 3-0. 44重量％的鋼種。
[0023] 具有本發(fā)明前述組成的包芯線均可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，其制備方法可以為本領(lǐng)域 的常規(guī)選擇，例如可以按如下步驟進(jìn)行：
[0024] 首先將鈦鐵合金依次經(jīng)鄂式破碎機(jī)、雙輥機(jī)破碎和篩分制成粉料，然后與鋁粉混 合均勻，形成芯粉，再使用鋼皮（從而形成本發(fā)明所述外層）包裹該芯粉，最后使用精整模 乳實(shí)并精整成具有一定尺寸的圓柱線，即，得到包芯線。本發(fā)明的包芯線中還可以含有其他 有效成分，例如鎂粉和/或硅粉。
[0025] 本發(fā)明還提供了上述的包芯線在生產(chǎn)鈦含量為0.3-0.44重量％的鋼種中的應(yīng) 用。
[0026] 本發(fā)明另外提供了一種對(duì)鋼液鈦合金化的方法，該方法包括向鋼液中喂入本發(fā) 明的包芯線，其中，喂線前進(jìn)行條件控制，使得：鋼液的溫度為1622-1630°C，鋼液的氧活度 彡lOppm，鋼包渣中FeO+MnO的含量彡3重量％。
[0027]在本發(fā)明中，優(yōu)選地，在喂線前進(jìn)行條件控制，使得：鋼液的溫度為1623_1628°C， 鋼液的氧活度彡8ppm，鋼包渣中FeO+MnO的含量為1-2重量％。
[0028] 在本發(fā)明中，所述喂線的速度可以為4. 5-8m/s，優(yōu)選為5-7m/s。
[0029] 在本發(fā)明中，所述方法還包括：喂線之后不允許再次加熱。
[0030] 所述喂線的方式?jīng)]有特別的限定，按照本領(lǐng)域常規(guī)的方式即可，例如：在LF出站 前或RH出站前，首先對(duì)鋼包內(nèi)的鋼液進(jìn)行底吹氬氣，使得鋼包渣面裸露的鋼液面的直徑不 大于30厘米，然后通過(guò)所述裸露的鋼液面向鋼包中喂入上述的包