專利名稱：一種用于rh鋼水精煉凈化的金屬棒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煉鋼爐外精煉技術(shù)，涉及一種用于RH精煉用脫硫、脫氧及去除夾雜物的精煉凈化的金屬棒。
背景技術(shù)：
隨著科學技術(shù)和經(jīng)濟的發(fā)展，用戶對鋼材質(zhì)量的要求越來越嚴格。硫是鋼中有害元素之一，在鋼中形成硫化物夾雜，會降低鋼材的延展性和韌性，特別是沖擊韌性。當硫以硫化鐵的形式存在時，會導致鋼的熱脆，以及軋制后鋼材的各向異性，因此必須嚴格限制鋼中的硫含量。特別是對于如硅鋼這一類的高附加值鋼種，對硫含量的要求更為苛刻。夾雜物對鋼力學性能和工藝性能的影響，主要表現(xiàn)為降低材料的塑性、韌性、疲勞 性能和耐腐蝕性能，尤其當夾雜物以不利的形狀及分布特征存在時，對材料的機械性能影響更為嚴重。鋼中非金屬夾雜物，如氧化物、硫化物等危害性就在于都呈獨立相存在，破壞了鋼基體的均勻連續(xù)性，造成了應力集中，促進了疲勞裂紋的產(chǎn)生，并在一定條件下加速了裂紋的擴展，從而加速了疲勞破壞的過程。要降低鋼水中硫含量以生產(chǎn)低硫甚至超低硫鋼，其基本冶金條件是鋼水應處于良好的還原狀態(tài)，即鋼中氧活度低才有利于脫硫。因此，在傳統(tǒng)的煉鋼工藝中，轉(zhuǎn)爐鋼水經(jīng)深脫氧，在脫氧過程或氧含量很低后，利用渣金反應再進行脫硫。這種工藝雖然有可能獲得含量很低的鋼水，但是，深脫氧生成的Si02、Al2O3等脫氧產(chǎn)物部分殘留在鋼水中，往往成為鑄坯和產(chǎn)品中的夾雜物，難于獲得高潔凈度的坯材。且用于進行渣洗的精煉渣一般熔點都較低，對精煉爐耐材的侵蝕相當嚴重。另外一種能夠達到深脫硫、脫氧及去除夾雜物的精煉方法即在鋼水精煉結(jié)束后對鋼液進行鈣處理。由于RH精煉特性的限制，國內(nèi)外各鋼廠都在RH精煉出站后通過向鋼液中喂入硅鈣線、鈣鐵線或純鈣線進行鈣處理，以達到以下目的①降低鋼液中的[S]，減少硫化物夾雜含量，最終形成CaS而分散到鋼中，在軋制時不會變形。②鋼液中的氧化物夾雜不形成串簇狀而轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆蚍稚⒌暮珻a氧化物夾雜，從而減少夾雜物尺寸，改善鋼液潔凈度。③把Al2O3夾雜變成液態(tài)鈣鋁酸鹽，便于它聚合長大上浮，從而防止水口堵塞。但由于金屬鈣的熔點低(845°C )，沸點低(1450°C )，在鋼液中極易上浮到鋼渣表面上與空氣中的氧及渣液中的氧化物反應而燒損掉，同時產(chǎn)生嚴重的鋼水噴濺現(xiàn)象，影響操作人員安全。所以喂絲時盡量將包芯線喂入到金屬液深部，利用金屬液的靜壓，防止金屬鈣快速氣化，從而延長金屬鈣在鋼液中停留時間，對鋼液起到良好的鈣處理作用。但現(xiàn)有的幾種類型的含鈣或鈣合金的包芯線仍有下列缺陷含硅低鈣合金包芯線，例如CaSi，其缺點是在爐外精煉過程中鋼水增硅。因此不適用于低Si鋼種；含硅鈣?；蜩F?；旌衔锇揪€，例如鐵粉與鈣粉混合粉劑包芯線，其缺點是，由于粉狀金屬鈣比表面積大，金屬鈣易被氧化。另外，在精煉溫度下，當外包層熔化后，裸露的金屬鈣快速氣化，易造成鋼渣液面激烈翻騰和飛濺，降低鈣的收得率。由于上述原因，其金屬鈣的收得率一般在10% 15%。
實芯純鈣線雖然可以明顯提高金屬鈣的收得率，但其噴濺情況較硅鈣及鈣鐵線更為嚴重。部分企業(yè)采用金屬純鈣為內(nèi)芯，Imm以上的鋼帶為外包層，試圖將金屬鈣芯喂入到鋼液的更深處，但鋼帶太厚時其加工難度大、成本高，喂入鋼水時難度較大，有時還要對半成品包芯線進行退火處理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種用于RH鋼水精煉凈化的金屬棒，該金屬棒將純金屬鈣棒外包覆鋼質(zhì)外層，使其具備一定比重，在投入鋼水時，可迅速進入鋼液深處，且不會產(chǎn)生噴濺。本發(fā)明的目的實現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成 一種用于RH鋼水精煉凈化的金屬棒，包括作為內(nèi)芯和外包層，所述外包層包覆于內(nèi)芯外表面，其特征在于所述內(nèi)芯為純金屬鈣棒。所述內(nèi)芯為圓柱體狀或近似圓柱體狀。所述金屬棒的比重不小于3g/cm3。所述金屬棒的直徑為3-10mm。所述金屬棒的長度為不超過60mm。所述外包層由O. 8-2. Omm厚的鋼質(zhì)材料構(gòu)成。所述外包層為低碳、低硅碳素鋼鋼帶或鋼管經(jīng)封口后制成。在所述內(nèi)芯與外包層之間填塞有至少一種對鋼水無害的金屬或合金粉狀物料。所述的粉狀物料占所述金屬棒的重量百分比不超過20%。本發(fā)明的優(yōu)點是，在RH精煉后期直接加入到精煉爐中，不存在喂線處理時的鋼水噴濺及增氮問題，具有較強的脫硫、脫氧能力，能夠穩(wěn)定控制鋼液中夾雜物的尺寸和數(shù)量分布，在保證了鋼水質(zhì)量的同時，優(yōu)化了現(xiàn)場操作。在使用過程中效果明顯、穩(wěn)定、能夠確保和/或提高鋼水質(zhì)量，降低冶煉成本，并且其制備工藝簡單，利于使用、操作、運輸和儲存。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進一步詳細說明。實施例I :
本實施例的內(nèi)芯純鈣棒的規(guī)格史7.0X 35mm,對其直徑的選擇，是出于比重的考慮，通常要保證整個金屬棒的比重不得小于3g/cm3 ;對于其長度的選擇，是出于對投入鋼水時難易程度的考慮。外包層規(guī)格1. 5mm厚的鋼帶密封而成。實芯純鈣棒比重為4. 10g/cm3。上述產(chǎn)品在某鋼廠RH工序冶煉某一牌號IF鋼使用情況如下
(1)調(diào)節(jié)RH下降管與下料管的位置，使之與下料管相對應；
(2)鋼包運到RH工位后，測溫取樣，冶煉過程鋼水實際溫度高于正常生產(chǎn)溫度1(T15°C，調(diào)節(jié)成份，當脫氧合金化結(jié)束后，并且當真空室真空度在65 300Pa時，由合金料倉投入本實施例產(chǎn)品，加入量為O. 3 I. Okg/t鋼，單次加入量為5(Tl00kg，兩次加入間隔在Γ3πι η ;投入后循環(huán)時間小于3分鐘；連鑄采用全程保護澆鑄。
沿鑄坯內(nèi)弧1/4處取樣在500倍顯微鏡下分析夾雜物形貌和粒度，并采用定量金相分析夾雜物面積含量(分析面積為IOX 10mm)，采用氮氧儀分析全氧含量，分析結(jié)果如下表所示，下表為本實施例與對比例的全氧和夾雜物結(jié)果。
RH鋼水精煉凈化劑加入量(kg) I全氧(ppm) I最大夾雜物尺寸(μ m) I夾雜物面積含量(％)
權(quán)利要求
1.一種用于RH鋼水精煉凈化的金屬棒，包括作為內(nèi)芯和外包層，所述外包層包覆于內(nèi)芯外表面，其特征在于所述內(nèi)芯為純金屬鈣棒。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于RH鋼水精煉凈化的金屬棒，其特征在于，所述內(nèi)芯為圓柱體狀或近似圓柱體狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于RH鋼水精煉凈化的金屬棒，其特征在于，所述金屬棒的比重不小于3g/cm3。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于RH鋼水精煉凈化的金屬棒，其特征在于，所述金屬棒的直徑為3-10mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于RH鋼水精煉凈化的金屬棒，其特征在于，所述金屬棒的長度為不超過60mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于RH鋼水精煉凈化的金屬棒，其特征在于，所述外包層由0. 8-2. Omm厚的鋼質(zhì)材料構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或6所述的一種用于RH鋼水精煉凈化的金屬棒，其特征在于，所述外包層為低碳、低硅碳素鋼鋼帶或鋼管經(jīng)封口后制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于RH鋼水精煉凈化的金屬棒，其特征在于，在所述內(nèi)芯與外包層之間填塞有至少一種對鋼水無害的金屬或合金粉狀物料。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種用于RH鋼水精煉凈化的金屬棒，其特征在于，所述的粉狀物料占所述金屬棒的重量百分比不超過20%。
全文摘要
本發(fā)明屬于煉鋼爐外精煉技術(shù)，涉及一種用于RH精煉用脫硫、脫氧及去除夾雜物的精煉凈化的金屬棒，包括作為內(nèi)芯和外包層，所述外包層包覆于內(nèi)芯外表面，所述內(nèi)芯為純金屬鈣棒，所述內(nèi)芯為圓柱體狀或近似圓柱體狀，該金屬棒采用純金屬鈣棒外包覆鋼質(zhì)外層，使其具備一定比重，在投入鋼水時，可迅速進入鋼液深處，且不會產(chǎn)生噴濺，在RH精煉后期直接加入到精煉爐中，不存在喂線處理時的鋼水噴濺及增氮問題，具有較強的脫硫、脫氧能力，能夠穩(wěn)定控制鋼液中夾雜物的尺寸和數(shù)量分布，在保證了鋼水質(zhì)量的同時，優(yōu)化了現(xiàn)場操作。
文檔編號C21C7/06GK102952924SQ20121053315
公開日2013年3月6日 申請日期2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月12日
發(fā)明者劉欣隆, 孫樹森, 周四明, 聶愛軍 申請人:上海盛寶冶金科技有限公司