專利名稱:一種硼鐵和鈦鐵的復合包芯線及其應用的制作方法
技術領域:
本發(fā)明屬于鋼鐵冶煉領域,涉及一種硼鐵和鈦鐵的復合包芯線的生產及其使用方法。
背景技術:
硼鋼的各種機械性能、工藝性能良好,熱處理工藝簡單,價格低廉。硼的資源多, 用量少,從節(jié)約大量昂貴的合金元素鎳、鉻等來看,硼鋼具有更大的意義和吸引力。
硼鋼在冶煉后澆鑄的凝固過程中,若硼與鋼中的氮形成BN,就不能提高鋼的淬透性, 因此必須使鋼中的氮形成某種氮化物加以固定,通常用鈦來固定氮。
硼在鋼中的突出作用是微量的硼就可以成倍地增加鋼的淬透性,但這也是它的一個主 要缺點,即鋼對硼含量的微小變化都十分敏感。因此,在冶煉時需要對硼含量進行嚴格的 控制。
冶煉含硼鋼時, 一般加硼操作是先加鋁脫氧,后加鈦,最后在冶煉臨近結束時加入硼 鐵或喂入硼鐵包芯線。由于鋁、鈦、硼分別加入,不能使硼充分受到保護,不但硼回收率 低,而且硼的分布也不均勻。由于鋁、鈦、硼分別加入,硼回收率波動大,對硼含量的控 制帶來困難。 一般,大生產所使用的包芯線直徑是13mm或16iM,受鋼包自由空間等的影 響,喂入的硼鐵包芯線數(shù)量也存在一定誤差。由于硼屬微量元素,加入量少量的波動就會 引起鋼中硼含量較大的波動,特別是鋼水量較少時,波動更大。若減小硼鐵包芯線直徑, 會對硼鐵包芯線生產和使用帶來困難。
中國專利文件CN101045948(申請?zhí)?00710049005. 3 )公開了一種轉爐冶煉生產硼鋼 的方法,載明該方法硼回收率可達69. 4 91. 8%, CN101045948說明書的背景技術部分還介 紹了現(xiàn)有技術冶煉含硼鋼硼回收率的情況如下
文獻名稱出版或發(fā)表時間期數(shù)頁碼硼回收率
特殊鋼1992 .556 5810 65%
遼寧冶金1997521 2423.5 71.5%
特殊鋼1997230 32平均85%
鋼鐵研究2004418 22平均60%
發(fā)明內容
針對現(xiàn)有技術的不足,本發(fā)明提供一種硼鐵和鈦鐵的復合包芯線。 本發(fā)明還提供該硼鐵和鈦鐵的復合包芯線制備方法及應用。
本發(fā)明的技術方案如下
一種硼鐵和鈦鐵的復合包芯線,其特征在于復合包芯線中的粉料是硼鐵與鈦鐵,所述
選用的硼鐵的含硼量不小于9%wt,鈦鐵的含鈦量不小于25%wt。
優(yōu)選的,所述硼鐵的硼含量15 25y。wt,所述鈦鐵的鈦含量28 35Wwt。根據(jù)所選用的硼鐵的含硼量和鈦鐵的含鈦量,以及應用時的冶煉鋼種對硼和鈦含量的 控制要求,同時考慮硼和鈦的回收率,通過精確計算來確定硼鐵和鈦鐵的混合比例。 優(yōu)選的,硼鐵和鈦鐵的復合包芯線中的粉料重0. 45-0. 47 kg/m。 本發(fā)明硼鐵和鈦鐵的復合包芯線制備方法,步驟如下
1、 將干燥的鈦鐵與硼鐵原料按比例混合。
2、 將上述混合料破碎成粒度不大于3ram的粉料,充分攪拌混勻。
3、 使用包芯線機和鋼帶將所述粉料巻繞成包芯線。
優(yōu)選的,所述硼鐵和鈦鐵的復合包芯線直徑13 im,但不限于直徑13mm。 本發(fā)明硼鐵和鈦鐵的復合包芯線用于含硼鋼的冶煉生產。
上述的含硼鋼包括,40MnB、 35MnB、 27MnTiB、 23MnB或15B36Cr,但不限于所述鋼種。 硼鐵和鈦鐵的復合包芯線的具體使用方法
(1) 根據(jù)需要,選用生產好的硼鐵和鈦鐵的復合包芯線。
(2) 鋼水采用鋁或其他脫氧能力大于鈦的脫氧劑脫氧,鋼水精煉脫氧后,通過喂線 機將硼鐵和鈦鐵的復合包芯線喂入鋼水中。
上述鋼水脫氧工藝可采用公知的技術。
本發(fā)明的有益效果是
采用硼鐵和鈦鐵的復合包芯線,使鈦鐵和硼鐵同時喂入鋼水中,鈦和硼同時合金化, 簡化冶煉硼鋼的合金化操作及穩(wěn)定鋼中硼含量的控制。由于硼鐵和鈦鐵的復合包芯線相對 比硼鐵包芯線來說硼鐵比例小,硼含量相對低,硼鐵加入量偏差波動小,損失少,而且每
個細小的硼鐵顆粒都可得到鈦元素的充分保護,硼回收率穩(wěn)定在93%以上。可實現(xiàn)生產同
一含硼鋼種,爐與爐之間熔煉成分硼含量偏差小于2ppm (即0.0002%)。
具體實施例方式
以下的實施例用于闡述本發(fā)明,但本發(fā)明的保護范圍并不僅限于以下實施例。 實施例h冶煉35MnB鋼,使用本發(fā)明產品和方法進行硼合金化及控制硼含量。
35MnB鋼規(guī)格要求硼含量0. 0005% 0. 0030%,鈦含量0. 030% 0. 060%。硼含量控制 目標O. 0018% 0. 0023%。
硼鐵和鈦鐵的復合包芯線如下
1、 所用原料硼鐵的硼含量21.67Wwt,鈦鐵的鈦含量30.56y。wt;硼鐵與鈦鐵的混合重 量比例為l: 24。
2、 按重量l: 24的比例將干燥的鈦鐵與硼鐵混合,同時破碎成粒度不大于3mm的粉 料,充分攪拌混勻。
3、 制成直徑13mm的硼鐵和鈦鐵的復合包芯線;實測每米粉重0. 460 kg。 冶煉35MiiB鋼,硼鐵和鈦鐵的復合包芯線的應用
鋼水經(jīng)LF爐脫氧精煉后,分析鋼水鋁含量0.030%,鋼水量52噸,喂入245米硼鐵 和鈦鐵的復合包芯線。喂入硼鐵和鈦鐵的復合包芯線前分析鋼水中硼含量為0.0002%,喂 入硼鐵和鈦鐵的復合包芯線,底吹氬充分攪拌后分析鋼水中硼含量為0. 0020%,硼的回收率為95. 81%。
實施例2:冶煉27MnTiB鋼,使用本發(fā)明產品和方法進行硼合金化及控制硼含量。
27MnTiB鋼規(guī)格要求硼含量0. 0005% 0. 0030%,鈦元素0. 030% 0. 060%。硼含量控
制目標0. 0018% 0. 0023%。
所用的硼鐵和鈦鐵的復合包芯線的制備與實施例1相同。 冶煉27MnTiB鋼,硼鐵和鈦鐵的復合包芯線的應用-
鋼水經(jīng)LF爐脫氧精煉后,分析鋼水鋁含量0. 033%,鋼水量53噸,喂入250米硼鐵 和鈦鐵的復合包芯線。喂入硼鐵和鈦鐵的復合包芯線前分析鋼水中硼含量為0.0002%,喂 入硼鐵和鈦鐵的復合包芯線,底吹氬充分攪拌后分析鋼水中硼含量為0. 0020%,硼的回收 率為95. 70%。
實施例3:冶煉35MnB鋼,使用本發(fā)明產品和方法進行硼合金化及控制硼含量。
35MnB鋼規(guī)格要求硼含量0. 0005% 0. 0030%,鈦含量0. 030% 0. 060%。硼含量控制
目標O. 0018% 0. 0023%。
硼鐵和鈦鐵的復合包芯線如下-
1、 所用原料硼鐵的硼含量20.59y。wt,鈦鐵的鈦含量31.78。/。wt;鈦鐵與硼鐵的混合重 量比例為l: 22。
2、 按重量l: 22的比例將干燥的鈦鐵與硼鐵混合,同時破碎成粒度不大于3mm的粉 料,充分混勻。
3、 制成直徑13咖的硼鐵和鈦鐵的復合包芯線;實測每米粉重0.468 kg。 冶煉35MnB鋼,硼鐵和鈦鐵的復合包芯線的應用
鋼水經(jīng)LF爐脫氧精煉后,分析鋼水鋁含量0. 031%,鋼水量53噸,喂入240米硼鐵 和鈦鐵的復合包芯線。喂入硼鐵和鈦鐵的復合包芯線前分析鋼水中硼含量為0.0002%,喂 入硼鐵和鈦鐵的復合包芯線,底吹氬充分攪拌后分析鋼水中硼含量為0.0020%,硼的回收 率為94. 91%。
實施例4:冶煉23MnB鋼,使用本發(fā)明產品和方法進行硼合金化及控制硼含量。
23MnB鋼規(guī)格要求硼含量0. 0005% 0. 0030%,鈦元素0. 020% 0. 060%。硼含量控制
目標O. 0018% 0. 0023%。
所用的硼鐵和鈦鐵的復合包芯線的制備與實施例3相同。 冶煉23MnB鋼,硼鐵和鈦鐵的復合包芯線的應用
鋼水經(jīng)LF爐脫氧精煉后,分析鋼水鋁含量0. 033%,鋼水量52.5噸,喂入220米硼 鐵和鈦鐵的復合包芯線。喂入硼鐵和鈦鐵的復合包芯線前分析鋼水中硼含量為0.0002%, 喂入硼鐵和鈦鐵的復合包芯線,底吹氬充分攪拌后分析鋼水中硼含量為0.0019%,硼的回 收率為96. 86%。
權利要求
1. 一種硼鐵和鈦鐵的復合包芯線,其特征在于,其中的粉料是硼鐵與鈦鐵,所述硼鐵的含硼量不小于9%wt,鈦鐵的含鈦量不小于25%wt。
2. 如權利要求1所述的硼鐵和鈦鐵的復合包芯線,其特征在于,復合包芯線中的粉 料重0. 45-0. 47 kg/m。
3. 權利要求1和2所述的硼鐵和鈦鐵的復合包芯線的制備方法,步驟如下-將干燥的鈦鐵與硼鐵原料按比例混合,破碎成粒度不大于3mm的粉料,充分攪拌混勻,使用包芯線機和鋼帶將所述粉料巻繞成包芯線。
4. 權利要求1和2所述硼鐵和鈦鐵的復合包芯線的應用,用于含硼鋼的冶煉生產。
5. 如權利要求4所述硼鐵和鈦鐵的復合包芯線的應用,其特征在于,鋼水采用鋁或 其他脫氧能力大于鈦的脫氧劑脫氧,鋼水精煉脫氧后,通過喂線機將硼鐵和鈦鐵的復合包 芯線喂入鋼水中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種硼鐵和鈦鐵的復合包芯線及其應用。硼鐵和鈦鐵的復合包芯線的粉料是硼鐵與鈦鐵,所述硼鐵的含硼量不小于9%wt,鈦鐵的含鈦量不小于25%wt,硼鐵和鈦鐵的混合比例根據(jù)需要而定。采用硼鐵和鈦鐵的復合包芯線,使鈦鐵和硼鐵同時喂入鋼水中,簡化冶煉硼鋼的合金化操作及穩(wěn)定鋼中硼含量的控制。由于硼鐵和鈦鐵的復合包芯線相對比硼鐵包芯線來說硼鐵比例小,硼鐵加入量偏差波動小,損失少,而且每個細小的硼鐵顆粒都可得到鈦元素的充分保護,硼回收率穩(wěn)定在93%以上??蓪崿F(xiàn)生產同一含硼鋼種爐與爐之間熔煉成分硼含量偏差小于2ppm。
文檔編號C21C7/00GK101445855SQ20081024980
公開日2009年6月3日 申請日期2008年12月29日 優(yōu)先權日2008年12月29日
發(fā)明者孫永喜, 張錫昌, 猛 李, 王學利, 王廣連, 申景霞, 翟正龍 申請人:萊蕪鋼鐵股份有限公司;萊鋼特鋼附屬企業(yè)總公司鴻昌鐵合金廠