一種鈦復合包芯線及其應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，涉及一種鈦復合包芯線及其應用以及使用該 鈦復合包芯線進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；而在超高強度的馬氏體 時效鋼、高強度耐熱合金（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，起著析出強化的作用。
[0003] 在鋼中加鈦不僅細化了晶粒、提高了強度，而且對焊后韌性、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 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題，若合金混勻時間不足，將會導 致成分偏差較大，這就對成品性能的穩(wěn)定性控制帶來不利影響。
[0004] 因此，開發(fā)適用于煉鋼的鈦復合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用和使用該包芯線進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0. 45-0. 6重量％的鋼種，并且鈦收得率可以達到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45-75重量％的鈦、10-30重量％的鋁和15-25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. 45-0. 6重量％的鋼種中的應 用。
[0008] 本發(fā)明另外提供了一種對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，喂線前進行條件控制，使得：鋼液的溫度為1622-1625Γ，鋼液的氧活度 彡lOppm，鋼包渣中FeO+MnO的含量彡2. 5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. 45-0. 6重量％的鋼種，難以將鈦含量嚴格地控制在0. 45-0. 6重量％的范圍內(nèi)，本發(fā)明的 發(fā)明人經(jīng)過大量的研究后得到了能夠適用于這一類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)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【附圖說明】
[0011] 附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具 體實施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(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] 附圖標記說明
[0014] 1 芯層 2 外層
【具體實施方式】
[0015] 以下對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體 實施方式僅用于說明和解釋本發(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45-75重量％的鈦、10-30重量％的鋁和15-25重量％的鐵。 在更為優(yōu)選的情況下，所述芯層含有55-65重量％的鈦、15-25重量％的鋁和15-25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 對主要組分的含量非常小，可以忽略不計。對于雜質(zhì)中的S和P的含量應當特別注意控制， 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，這樣可以進一步避免將包芯線喂入鋼液后外層熔解 過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. 45-0. 6重量％的鋼種。
[0023] 具有本發(fā)明前述組成的包芯線均可實現(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行：
[0024] 首先將鈦鐵合金依次經(jīng)鄂式破碎機、雙輥機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. 45-0. 6重量％的鋼種中的應 用。
[0026] 本發(fā)明另外提供了一種對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，喂線前進行條件控制，使得：鋼液的溫度為1622-1625Γ，鋼液的氧活度 彡lOppm，鋼包渣中FeO+MnO的含量彡2. 5重量％
[0027]在本發(fā)明中，優(yōu)選地，在喂線前進行條件控制，使得：鋼液的溫度為1622_1625°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. 5-7m/s，優(yōu)選為5-6m/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，首先對鋼包內(nèi)的鋼液進行底吹氬氣，使得鋼包渣面裸露的鋼液面的直徑不 大于30厘米，然后通過所述裸露的鋼液面向鋼包中喂入上述的