本發(fā)明屬于包芯線(xiàn)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種無(wú)縫純鈣包芯線(xiàn)及其生產(chǎn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著煉鋼技術(shù)的進(jìn)步，特別是鋼水精煉技術(shù)的發(fā)展，生產(chǎn)高純凈、高品質(zhì)、高檔次鋼已成為可能。低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼及一些對(duì)純凈度要求極高的鋼種，主要是采用lf-vd或rh爐對(duì)鋼水進(jìn)行精煉處理，采用喂線(xiàn)方式對(duì)鋼水中夾雜物進(jìn)行變形處理，從而進(jìn)一步提高鋼水純凈度，改善鋼水可澆性。目前，鋼廠(chǎng)廣泛使用的合金線(xiàn)主要為鐵鈣線(xiàn)、硅鈣線(xiàn)、實(shí)芯純鈣線(xiàn)和鋁鈣線(xiàn)。

傳統(tǒng)的包芯線(xiàn)是以芯粉或線(xiàn)為主，外層包覆鋼帶。但上述包芯線(xiàn)都是通過(guò)包芯線(xiàn)軋制機(jī)組將鋼帶包覆后，通過(guò)軋輪將鋼帶折邊、鎖邊、鎖壓緊而成，無(wú)法實(shí)現(xiàn)外層鋼帶的無(wú)縫密封，在高溫、潮濕環(huán)境下，長(zhǎng)時(shí)間貯存，內(nèi)層芯粉中的鈣很容易氧化失效或使鈣含量品位下降，從而影響使用效果。且在使用過(guò)程中，如果外層鋼帶質(zhì)量不好，存在質(zhì)量缺陷，在喂線(xiàn)過(guò)程還很容易發(fā)生斷線(xiàn)，影響生產(chǎn)節(jié)奏和喂線(xiàn)處理效果。同時(shí)，現(xiàn)有的包芯線(xiàn)，由于外層鋼帶厚度較薄，只有0.35-0.4mm，喂線(xiàn)時(shí)芯線(xiàn)外層鋼帶容易變軟，達(dá)不到鋼水臨界深度，部分金屬鈣在反應(yīng)前就以鈣蒸汽的形式跑掉了，造成鈣的收得率只有10-25％；喂線(xiàn)過(guò)程由于反應(yīng)激烈，容易造成鋼水噴濺，使傳統(tǒng)的包芯線(xiàn)的使用受到限制，不利于鋼廠(chǎng)降成本。

近兩年，鋼廠(chǎng)開(kāi)始嘗試從國(guó)外引進(jìn)無(wú)縫純鈣線(xiàn)生產(chǎn)技術(shù)，現(xiàn)有無(wú)縫純鈣線(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，鈣棒1經(jīng)加熱裝置2加熱后通過(guò)擠壓機(jī)3擠壓成型形成鈣絲4，鈣絲4與存料倉(cāng)6內(nèi)的帶鋼5一起進(jìn)入包線(xiàn)機(jī)組7，將帶鋼5包覆于鈣絲4表面，然后通過(guò)高頻或激光焊機(jī)8對(duì)帶鋼5進(jìn)行焊接，并將焊接后的包芯線(xiàn)置于熱處理爐9進(jìn)行熱處理，最后經(jīng)復(fù)卷機(jī)10復(fù)卷形成成品包芯線(xiàn)11。現(xiàn)有無(wú)縫純鈣線(xiàn)通常采用厚度0.9-1.0mm的鋼帶包覆金屬鈣絲，包覆后鋼帶之間采用高頻或激光焊接，從而能夠完全做到外層鋼帶無(wú)縫包覆，包芯線(xiàn)在高溫、潮濕環(huán)境等極端條件下使用時(shí)，其內(nèi)芯鈣絲不容易與空氣接觸造成鈣氧化失效或鈣品位降低的問(wèn)題。同時(shí)在使用過(guò)程中，無(wú)縫線(xiàn)剛性更好，能夠穿透渣層喂入鋼水臨界深度，避免鈣過(guò)早燒損和氣化損耗，鋼水噴濺小，鈣的收得率在30％以上。

如，中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?01210005971.6的申請(qǐng)案公開(kāi)了一種用于煉鋼脫氧的無(wú)縫實(shí)心金屬鈣包芯線(xiàn)及其制備方法，該申請(qǐng)案的包芯線(xiàn)由外層鋼管、中間涂層和內(nèi)芯三部分組成，通過(guò)外層無(wú)縫鋼管的設(shè)置提高了對(duì)內(nèi)芯包覆的密封性，有利于減少鈣的氧化失效；而通過(guò)中間涂層的設(shè)置則降低了金屬鈣的蒸氣壓和氣化速度，有利于增加無(wú)縫實(shí)心金屬鈣包芯線(xiàn)插于鋼液的深度，并減少鋼液的沸騰。

但無(wú)縫純鈣線(xiàn)在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)技術(shù)仍處于摸索階段，設(shè)備一次性投資大，生產(chǎn)技術(shù)要求高，工藝復(fù)雜，包芯線(xiàn)包覆機(jī)組與高頻、激光焊接速度不匹配，高頻、激光焊接頻率、溫度等參數(shù)控制要求極高，從而導(dǎo)致成品質(zhì)量合格率較低，廢品率高達(dá)35-40％，產(chǎn)量低，生產(chǎn)成本居高不下。加上采用鋼帶厚度約0.9-1.0mm，生產(chǎn)的包芯線(xiàn)表面硬度大，鋼廠(chǎng)喂線(xiàn)機(jī)喂線(xiàn)過(guò)程線(xiàn)易打滑喂不進(jìn)，從而影響生產(chǎn)，與實(shí)芯純鈣線(xiàn)成本相比，優(yōu)勢(shì)較小，難以在鋼廠(chǎng)推廣使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

1.發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明的目的之一在于克服現(xiàn)有包芯線(xiàn)存在的不足，提供了一種無(wú)縫純鈣包芯線(xiàn)。采用本發(fā)明的無(wú)縫純鈣包芯線(xiàn)對(duì)鋼水進(jìn)行處理時(shí)，能夠有效保證金屬鈣的收得率，并避免包芯線(xiàn)發(fā)生斷線(xiàn)和氣化損耗的現(xiàn)象。

本發(fā)明的目的之二在于克服現(xiàn)有無(wú)縫純鈣包芯線(xiàn)使用存在的不足，提供了一種無(wú)縫純鈣包芯線(xiàn)的生產(chǎn)系統(tǒng)，采用本發(fā)明的技術(shù)方案能夠有效保證所得包芯線(xiàn)對(duì)鋼水的處理效果，所得包芯線(xiàn)產(chǎn)品的廢品率較低，且其生產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，便于推廣使用。

2.技術(shù)方案

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

本發(fā)明的一種無(wú)縫純鈣包芯線(xiàn)，該包芯線(xiàn)由內(nèi)芯鈣絲及均勻涂覆在內(nèi)芯鈣絲表面的納米陶瓷涂層組成。

更進(jìn)一步的，所述包芯線(xiàn)的直徑為9-13mm，內(nèi)芯鈣絲的直徑為8.7-12.9mm，且納米陶瓷涂層的厚度為0.15-0.25mm。

更進(jìn)一步的，所述納米陶瓷涂層的涂料以sio2、al2o3和tio陶瓷粉為基本填料，輔加部分納米硅溶膠、納米al2o3和改性硅樹(shù)脂，其中，sio2、al2o3和tio分別占陶瓷粉總重的百分比為40-60％、25-35％、15-25％，納米硅溶膠、納米al2o3和改性硅樹(shù)脂的添加量分別為陶瓷粉總重的20-25％、5-10％和10-15％。

更進(jìn)一步的，所述納米陶瓷涂層的涂料中添加有無(wú)水乙醇和丙酮作為溶劑，添加有聚丙烯酰胺作為稠化劑。

更進(jìn)一步的，所述無(wú)水乙醇、丙酮和聚丙烯酰胺的添加量分別占涂料總重的25-30％、5-15％和0.1-0.5％。

更進(jìn)一步的，所述納米陶瓷涂層中陶瓷粉的粒度為800-1000目，所得納米陶瓷涂層的ph值為7-9。

本發(fā)明的一種無(wú)縫純鈣包芯線(xiàn)的生產(chǎn)系統(tǒng)，包括加熱裝置、擠壓機(jī)、真空涂層處理槽和固化處理器，其中，加熱裝置、擠壓機(jī)、真空涂層處理槽和固化處理器依次設(shè)置，其中，加熱裝置用于對(duì)鈣棒進(jìn)行加熱處理，擠壓機(jī)用于將加熱后的鈣棒擠壓形成金屬鈣絲，真空涂層處理槽用于在鈣絲表面均勻包覆一層納米陶瓷涂料，固化處理器用于對(duì)鈣絲表面的納米陶瓷涂料進(jìn)行固化處理，從而得到本發(fā)明的無(wú)縫純鈣包芯線(xiàn)。

更進(jìn)一步的，所述固化處理器的出口端還依次設(shè)有定徑機(jī)和復(fù)卷機(jī)，所述固化處理器的側(cè)方還設(shè)有熱風(fēng)裝置。

更進(jìn)一步的，所述真空涂層處理槽內(nèi)填裝有納米陶瓷涂料，該涂料是以sio2、al2o3和tio陶瓷粉為基本填料，輔加部分納米硅溶膠、納米al2o3和改性硅樹(shù)脂，并以無(wú)水乙醇和丙酮為溶劑，以聚丙烯酰胺為稠化劑制成的。

更進(jìn)一步的，所述真空涂層處理槽通過(guò)進(jìn)液管道與儲(chǔ)液裝置相連，所述真空涂層處理槽內(nèi)設(shè)有液位計(jì)，進(jìn)液管道上設(shè)有進(jìn)液泵和控制閥，且液位計(jì)、進(jìn)液泵和控制閥均與控制系統(tǒng)相連。

3.有益效果

采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下顯著效果：

(1)本發(fā)明的一種無(wú)縫純鈣包芯線(xiàn)，由內(nèi)芯鈣絲及均勻涂覆在內(nèi)芯鈣絲表面的納米陶瓷涂層組成，通過(guò)在內(nèi)芯鈣絲表面涂覆納米陶瓷涂層，從而能夠有效防止鈣的氧化失效、過(guò)早燒損和氣化損耗，有利于提高鋼水中鈣的收得率。

(2)本發(fā)明的一種無(wú)縫純鈣包芯線(xiàn)，無(wú)需在內(nèi)芯鈣絲外層再包覆一層鋼帶，大大簡(jiǎn)化了現(xiàn)有有縫和無(wú)縫純鈣包芯線(xiàn)生產(chǎn)工藝，省去了復(fù)雜的機(jī)械軋制包線(xiàn)機(jī)組和高頻、激光焊接、鋼帶焊接后毛刺拋光、熱處理、焊接后復(fù)卷精整等設(shè)備，生產(chǎn)工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，有效降低了所得產(chǎn)品的廢品率，并提高了包芯線(xiàn)的生產(chǎn)效率和貯存期。

(3)本發(fā)明的一種無(wú)縫純鈣包芯線(xiàn)，通過(guò)對(duì)納米陶瓷涂層的組分及配比進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使該涂層具有較高的軟化溫度和熔點(diǎn)(熔點(diǎn)1450-1500℃，鋼帶熔化溫度只有1250-1350℃)，因此喂入高溫鋼水中時(shí)芯線(xiàn)不過(guò)早變軟，防止喂線(xiàn)達(dá)不到鋼水臨界深度或熔化過(guò)早造成鈣氣化損耗，或鈣反應(yīng)激烈使鋼水噴濺過(guò)大的現(xiàn)象發(fā)生。由于金屬鈣絲表面涂層熔化后形成的液態(tài)硅酸鹽比重遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于鋼水比重，會(huì)迅速上浮在鋼水表面形成液態(tài)渣層，因此對(duì)鋼水無(wú)污染。

(4)本發(fā)明的一種無(wú)縫純鈣包芯線(xiàn)，通過(guò)對(duì)納米陶瓷涂層的厚度及納米陶瓷的粒度進(jìn)行有效控制，從而可以在有效保證鋼水中鈣的收得率的基礎(chǔ)上有效提高包芯線(xiàn)的拉伸強(qiáng)度、抗折彎次數(shù)，表面涂層不易開(kāi)裂、脫落；同時(shí)本發(fā)明的無(wú)縫純鈣包芯線(xiàn)相對(duì)于現(xiàn)有有縫和無(wú)縫包芯線(xiàn)具有更好的耐磨性和抗氧化性。

(5)本發(fā)明的一種無(wú)縫純鈣包芯線(xiàn)的生產(chǎn)系統(tǒng)，包括順次設(shè)置的加熱裝置、擠壓機(jī)、真空涂層處理槽和固化處理器，通過(guò)加熱裝置對(duì)鈣棒進(jìn)行加熱處理，然后通過(guò)擠壓機(jī)將鈣棒擠壓形成金屬鈣絲，將形成的金屬鈣絲直接導(dǎo)入真空涂層處理槽中，在鈣絲表面均勻包覆一層納米陶瓷涂料，并通過(guò)固化處理器進(jìn)行固化處理。采用本發(fā)明的生產(chǎn)系統(tǒng)能夠生產(chǎn)得到包覆有納米陶瓷涂層的無(wú)縫純鈣包芯線(xiàn)，將所得包芯線(xiàn)用于鋼水精煉處理時(shí)，能夠有效減少鈣的氧化及氣化損耗，鈣的收得率較高。同時(shí)，采用本發(fā)明的生產(chǎn)系統(tǒng)有利于降低產(chǎn)品的廢品率，提高其成品率和生產(chǎn)效率，且其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。

(6)本發(fā)明的一種無(wú)縫純鈣包芯線(xiàn)的生產(chǎn)系統(tǒng)，固化處理器的出口端設(shè)有定徑機(jī)，從而能夠?qū)揪€(xiàn)加工為所需涂層厚度的產(chǎn)品，所述固化處理器的側(cè)方還設(shè)有熱風(fēng)裝置，通過(guò)熱風(fēng)處理能夠提高鈣絲內(nèi)芯表面涂料的固化效率和固化效果。

(7)本發(fā)明的一種無(wú)縫純鈣包芯線(xiàn)的生產(chǎn)系統(tǒng)，所述真空涂層處理槽通過(guò)進(jìn)液管道與儲(chǔ)液裝置相連，真空涂層處理槽內(nèi)設(shè)有液位計(jì)，進(jìn)液管道上設(shè)有進(jìn)液泵和控制閥，且液位計(jì)、進(jìn)液泵和控制閥均與控制系統(tǒng)相連，從而可以對(duì)真空涂層處理槽內(nèi)的涂料液位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并通過(guò)進(jìn)液管道和儲(chǔ)液裝置進(jìn)行及時(shí)補(bǔ)給，有利于保證鈣絲表面涂料涂覆的均勻性及致密涂覆。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有無(wú)縫純鈣線(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的無(wú)縫純鈣包芯線(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的真空涂層處理槽的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的無(wú)縫純鈣包芯線(xiàn)的結(jié)構(gòu)示意圖。

示意圖中的標(biāo)號(hào)說(shuō)明：

1、鈣棒；2、加熱裝置；3、擠壓機(jī)；4、鈣絲；5、帶鋼；6、存料倉(cāng)；7、包線(xiàn)機(jī)組；8、高頻或激光焊機(jī)；9、熱處理爐；10、復(fù)卷機(jī)；11、成品包芯線(xiàn)；12、真空涂層處理槽；13、熱風(fēng)裝置；14、固化處理器；15、定徑機(jī)；16、內(nèi)芯鈣絲；17、納米陶瓷涂層；18、進(jìn)液管道；19、儲(chǔ)液裝置。

具體實(shí)施方式

為進(jìn)一步了解本發(fā)明的內(nèi)容，現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。

實(shí)施例1

如圖4所示，本實(shí)施例的一種無(wú)縫純鈣包芯線(xiàn)，由內(nèi)芯鈣絲16及均勻涂覆在內(nèi)芯鈣絲16表面的納米陶瓷涂層17組成，其中包芯線(xiàn)的直徑為9mm，內(nèi)芯鈣絲16的直徑為8.75mm。

所述納米陶瓷涂層17的涂料以sio2、al2o3和tio陶瓷粉為基本填料，輔加部分納米硅溶膠、納米al2o3和改性硅樹(shù)脂，其中，陶瓷粉的粒度為800目，sio2、al2o3和tio分別占陶瓷粉總重的百分比為40％、35％、25％，納米硅溶膠、納米al2o3和改性硅樹(shù)脂的添加量分別為陶瓷粉總重的20％、5％和10％。上述納米陶瓷涂層17的涂料中還添加有無(wú)水乙醇和丙酮作為溶劑，添加有聚丙烯酰胺作為稠化劑，無(wú)水乙醇、丙酮和聚丙烯酰胺的添加量分別占涂料總重(干重)的25％、5％和0.1％，該涂料的ph值為9。

傳統(tǒng)包芯線(xiàn)通常是以芯粉或芯線(xiàn)為主，采用包芯線(xiàn)軋制機(jī)組在外層包覆鋼帶，并通過(guò)軋輪對(duì)鋼帶進(jìn)行折邊、鎖邊、鎖壓緊處理，但采用該種包芯線(xiàn)對(duì)鋼水進(jìn)行精煉處理時(shí)，鈣的收得率相對(duì)較低，芯線(xiàn)在喂線(xiàn)過(guò)程中易發(fā)生斷線(xiàn)現(xiàn)象，且其喂線(xiàn)深度較淺。隨著包芯線(xiàn)技術(shù)的發(fā)展，無(wú)縫包芯線(xiàn)已成為目前國(guó)內(nèi)外研究者的研究熱點(diǎn)?，F(xiàn)有技術(shù)中通常是對(duì)芯線(xiàn)表面包覆的鋼帶進(jìn)行焊接，從而得到無(wú)縫包芯線(xiàn)，采用該種生產(chǎn)工藝在一定程度上能夠提高鋼水中鈣的收得率，減少鈣的氧化損耗和氣化損失，并增大其喂線(xiàn)深度。但包芯線(xiàn)的質(zhì)量受包覆工藝、焊接質(zhì)量及后續(xù)熱處理工藝的影響較大，鋼水中鈣的收得率仍有待進(jìn)一步提高。此外，上述有縫及無(wú)縫包芯線(xiàn)的生產(chǎn)均無(wú)法避免地要在芯線(xiàn)或芯粉外層包覆鋼帶，鋼帶包覆缺陷的存在極易導(dǎo)致廢品產(chǎn)生，所得產(chǎn)品的廢品率相對(duì)較高，從而易造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。

發(fā)明人一直致力于包芯線(xiàn)生產(chǎn)工藝的改進(jìn)研究，其通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)最終發(fā)現(xiàn)，通過(guò)在內(nèi)芯鈣絲16表面均勻涂覆一層納米陶瓷涂層17，以替代傳統(tǒng)機(jī)械軋制鋼帶包覆金屬鈣絲制成的合金包芯線(xiàn)和傳統(tǒng)機(jī)械軋制鋼帶包覆，采用高頻、激光焊接鋼帶之間縫隙制成的無(wú)縫合金包芯線(xiàn)，從而可以保證內(nèi)芯鈣絲16的完全、致密、均勻無(wú)縫密封，有效減少鈣的氧化損耗及氣化損失，使鋼水中鈣的收得率得到顯著提高。此外，本發(fā)明無(wú)需在內(nèi)芯鈣絲16外層包覆鋼帶即能滿(mǎn)足包芯線(xiàn)的使用要求，其生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，避免了鋼帶包覆對(duì)包芯線(xiàn)質(zhì)量及使用性能的影響，從而顯著降低了所得產(chǎn)品的廢品率，有利于節(jié)約成本。本發(fā)明直接以納米陶瓷涂層17對(duì)內(nèi)芯鈣絲16進(jìn)行包覆，所得包芯線(xiàn)的耐磨性、抗氧化性好，且其拉伸強(qiáng)度高達(dá)500mpa，抗折彎次數(shù)達(dá)到1000次以上，從而能夠顯著增大包芯線(xiàn)的喂線(xiàn)深度，喂線(xiàn)過(guò)程不卡線(xiàn)、斷線(xiàn)，使用效果好，鈣在鋼水中的收得率高。

發(fā)明人還通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)對(duì)納米陶瓷涂層的組分及配比進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使該涂層具有較高的軟化溫度和熔點(diǎn)(熔點(diǎn)1450-1500℃，鋼帶熔化溫度只有1250-1350℃)，因此喂入高溫鋼水中時(shí)芯線(xiàn)不過(guò)早變軟，防止喂線(xiàn)達(dá)不到鋼水臨界深度或熔化過(guò)早造成鈣氣化損耗，或鈣反應(yīng)激烈使鋼水噴濺過(guò)大的現(xiàn)象發(fā)生。由于金屬鈣絲表面涂層熔化后形成的液態(tài)硅酸鹽比重遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于鋼水比重，會(huì)迅速上浮在鋼水表面形成液態(tài)渣層，因此對(duì)鋼水無(wú)污染。此外，通過(guò)對(duì)陶瓷粉的粒度及納米陶瓷涂層17的涂覆厚度進(jìn)行有效控制，從而可以進(jìn)一步保證所得包芯線(xiàn)產(chǎn)品的抗拉強(qiáng)度、抗折彎次數(shù)等性能，且涂層與鈣絲的結(jié)合牢固，表面涂層不易發(fā)生開(kāi)裂、脫落現(xiàn)象。

實(shí)施例2

如圖2所示，本實(shí)施例的一種無(wú)縫純鈣包芯線(xiàn)的生產(chǎn)系統(tǒng)，包括加熱裝置2、擠壓機(jī)3、真空涂層處理槽12和固化處理器14，其中，加熱裝置2、擠壓機(jī)3、真空涂層處理槽12和固化處理器14依次設(shè)置。固化處理器14的出口端還依次設(shè)有定徑機(jī)15和復(fù)卷機(jī)，所述固化處理器14的側(cè)方還設(shè)有熱風(fēng)裝置13。

上述真空涂層處理槽12內(nèi)填裝有待涂覆納米陶瓷涂料，該涂料以sio2、al2o3和tio陶瓷粉為基本填料，輔加部分納米硅溶膠、納米al2o3和改性硅樹(shù)脂，其中，陶瓷粉的粒度為900目，sio2、al2o3和tio分別占陶瓷粉總重的百分比為60％、25％、15％，納米硅溶膠、納米al2o3和改性硅樹(shù)脂的添加量分別為陶瓷粉總重的22％、7％和15％。上述納米陶瓷涂層17的涂料中還添加有無(wú)水乙醇和丙酮作為溶劑，添加有聚丙烯酰胺作為稠化劑，無(wú)水乙醇、丙酮和聚丙烯酰胺的添加量分別占涂料總重(干重)的30％、10％和0.3％。上述涂料的ph值為7，粘度為0.25pas。

采用本實(shí)施例的生產(chǎn)系統(tǒng)對(duì)無(wú)縫純鈣包芯線(xiàn)進(jìn)行生產(chǎn)，直接在內(nèi)芯鈣絲16表面均勻涂覆納米陶瓷涂層17，能夠有效減少鈣的氧化及氣化損耗，鈣的收得率較高。該生產(chǎn)系統(tǒng)相對(duì)于現(xiàn)有包芯線(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)省去了復(fù)雜的機(jī)械軋制包線(xiàn)機(jī)組和高頻、激光焊接、鋼帶焊接后毛刺拋光、熱處理、焊接后復(fù)卷精整等設(shè)備，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，能夠有效避免鋼帶包覆及其后續(xù)處理工藝對(duì)包芯線(xiàn)質(zhì)量的影響，大大降低了所得包芯線(xiàn)產(chǎn)品的廢品率，提高了其生產(chǎn)效率。

如圖3所示，所述真空涂層處理槽12通過(guò)進(jìn)液管道18與儲(chǔ)液裝置19相連，所述真空涂層處理槽12內(nèi)設(shè)有液位計(jì)，進(jìn)液管道18上設(shè)有進(jìn)液泵和控制閥，且液位計(jì)、進(jìn)液泵和控制閥均與控制系統(tǒng)相連，從而可以對(duì)真空涂層處理槽12內(nèi)的涂料液位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并通過(guò)進(jìn)液管道18和儲(chǔ)液裝置19進(jìn)行及時(shí)補(bǔ)給，有利于保證鈣絲表面涂料涂覆的均勻性及致密涂覆。

采用本實(shí)施例的無(wú)縫純鈣包芯線(xiàn)的生產(chǎn)系統(tǒng)對(duì)包芯線(xiàn)進(jìn)行生產(chǎn)，其具體步驟如下：

步驟一、通過(guò)加熱裝置2將金屬鈣棒1加熱至200℃，然后通過(guò)擠壓機(jī)3將加熱后的鈣棒擠壓成直徑為12.85mm的金屬鈣絲4。

步驟二、將擠壓后的金屬鈣絲4以28m/分鐘的速率導(dǎo)入真空涂層處理槽12，并控制真空涂層處理槽12內(nèi)的溫度為120℃，使鈣絲4表面均勻涂覆有納米陶瓷涂料。所述納米陶瓷涂料制備的具體過(guò)程為：將sio2、al2o3和tio陶瓷粉經(jīng)過(guò)高速攪拌器攪拌41分鐘后，導(dǎo)入溫度為150℃的反應(yīng)釜，邊攪拌邊加入納米硅溶膠、納米al2o3和改性硅樹(shù)脂，攪拌20分鐘后，加入無(wú)水乙醇、丙酮和聚丙烯酰胺繼續(xù)攪拌10分鐘，即得到本實(shí)施例的非牛頓納米陶瓷液體涂層。

由于隨非牛頓液體的外加剪切力增大，其液體粘度也非線(xiàn)性大幅增大，因此當(dāng)增加導(dǎo)入非牛頓納米液體涂層的金屬鈣絲速度時(shí)，涂層粘度也會(huì)隨之非線(xiàn)性大幅增大，本實(shí)施例通過(guò)有效控制金屬鈣絲的導(dǎo)入速度，從而一方面能夠有效保證對(duì)金屬鈣絲表面的均勻涂覆，另一方面又能夠保證所得鈣絲表面涂層的有效涂覆厚度。

本實(shí)施例中將制備好的納米陶瓷涂料置于儲(chǔ)液裝置19內(nèi)，通過(guò)進(jìn)液管道18將涂料輸送至真空涂層處理槽12，且輸送之前對(duì)真空涂層處理槽12進(jìn)行抽真空處理，真空度控制在0.65pa。同時(shí)包芯線(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中，采用液位傳感器對(duì)真空涂層處理槽12內(nèi)的液位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)其液位低于設(shè)定值時(shí)，通過(guò)儲(chǔ)液裝置19和進(jìn)液管道18向真空涂層處理槽12內(nèi)及時(shí)補(bǔ)給納米陶瓷涂料。

步驟三、將涂覆有納米陶瓷涂料的鈣絲4導(dǎo)入固化處理器14，通過(guò)熱風(fēng)裝置13對(duì)其進(jìn)行固化處理，熱風(fēng)溫度控制在65℃，從而能夠提高內(nèi)芯鈣絲16表面涂料的固化效率和固化效果。

步驟四、待金屬鈣絲4表面涂層固化后，經(jīng)過(guò)導(dǎo)向輪將其導(dǎo)入定徑機(jī)15進(jìn)行定徑處理，然后將鈣絲4表面多余涂料切削掉，并經(jīng)復(fù)卷機(jī)復(fù)卷即制成直徑為13mm，內(nèi)芯鈣絲16直徑為12.85mm的無(wú)縫純鈣成品包芯線(xiàn)11；上述定徑機(jī)15的刀具采用硬質(zhì)合金制成，定徑孔直徑與待生產(chǎn)包芯線(xiàn)的直徑相對(duì)應(yīng)。

實(shí)施例3

如圖2所示，本實(shí)施例的一種無(wú)縫純鈣包芯線(xiàn)的生產(chǎn)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)基本同實(shí)施例2，其區(qū)別在于：所述真空涂層處理槽12內(nèi)所填裝納米陶瓷涂料中陶瓷粉的粒度為1000目，sio2、al2o3和tio分別占陶瓷粉總重的百分比為53％、30％、17％，納米硅溶膠、納米al2o3和改性硅樹(shù)脂的添加量分別為陶瓷粉總重的25％、10％和13％。無(wú)水乙醇、丙酮和聚丙烯酰胺的添加量分別占涂料總重(干重)的28％、15％和0.5％，該涂料的ph值為8，粘度為0.45pas。

采用本實(shí)施例的無(wú)縫純鈣包芯線(xiàn)的生產(chǎn)系統(tǒng)對(duì)包芯線(xiàn)進(jìn)行生產(chǎn)，其具體步驟如下：

步驟一、通過(guò)加熱裝置2將金屬鈣棒1加熱至350℃，然后通過(guò)擠壓機(jī)3將加熱后的鈣棒擠壓成直徑為10.8mm的金屬鈣絲4。

步驟二、將擠壓后的金屬鈣絲4以25m/分鐘的速率導(dǎo)入真空涂層處理槽12，并控制真空涂層處理槽12內(nèi)的溫度為135℃，使鈣絲4表面均勻涂覆有納米陶瓷涂料。所述納米陶瓷涂料制備的具體過(guò)程為：將sio2、al2o3和tio陶瓷粉經(jīng)過(guò)高速攪拌器攪拌45分鐘后，導(dǎo)入溫度為122℃的反應(yīng)釜，邊攪拌邊加入納米硅溶膠、納米al2o3和改性硅樹(shù)脂，攪拌23分鐘后，加入無(wú)水乙醇、丙酮和聚丙烯酰胺繼續(xù)攪拌12分鐘，即制成本實(shí)施例的非牛頓納米陶瓷液體涂層。

本實(shí)施例中將制備好的納米陶瓷涂料置于儲(chǔ)液裝置19內(nèi)，通過(guò)進(jìn)液管道18將涂料輸送至真空涂層處理槽12，且輸送之前對(duì)真空涂層處理槽12進(jìn)行抽真空處理，真空度控制在0.58pa。同時(shí)包芯線(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中，采用液位傳感器對(duì)真空涂層處理槽12內(nèi)的液位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)其液位低于設(shè)定值時(shí)，通過(guò)儲(chǔ)液裝置19和進(jìn)液管道18向真空涂層處理槽12內(nèi)及時(shí)補(bǔ)給納米陶瓷涂料。

步驟三、將涂覆有納米陶瓷涂料的鈣絲4導(dǎo)入固化處理器14，通過(guò)熱風(fēng)裝置13對(duì)其進(jìn)行固化處理，熱風(fēng)溫度控制在73℃，從而能夠提高內(nèi)芯鈣絲16表面涂料的固化效率和固化效果。

步驟四、待金屬鈣絲4表面涂層固化后，經(jīng)過(guò)導(dǎo)向輪將其導(dǎo)入定徑機(jī)15進(jìn)行定徑處理，然后將鈣絲4表面多余涂料切削掉，并復(fù)卷制成直徑為11mm的無(wú)縫純鈣成品包芯線(xiàn)11；上述定徑機(jī)15的刀具采用硬質(zhì)合金制成，定徑孔直徑與待生產(chǎn)包芯線(xiàn)的直徑相對(duì)應(yīng)。

實(shí)施例4

如圖2所示，本實(shí)施例的一種無(wú)縫純鈣包芯線(xiàn)的生產(chǎn)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)基本同實(shí)施例2，其區(qū)別在于：所述真空涂層處理槽12內(nèi)所填裝納米陶瓷涂料中陶瓷粉的粒度為800目，sio2、al2o3和tio分別占陶瓷粉總重的百分比為50％、30％、20％，納米硅溶膠、納米al2o3和改性硅樹(shù)脂的添加量分別為陶瓷粉總重的24％、8％和11％。無(wú)水乙醇、丙酮和聚丙烯酰胺的添加量分別占涂料總重(干重)的27％、13％和0.4％，該涂料的ph值為8，粘度為0.30pas。

采用本實(shí)施例的無(wú)縫純鈣包芯線(xiàn)的生產(chǎn)系統(tǒng)對(duì)包芯線(xiàn)進(jìn)行生產(chǎn)，其具體步驟如下：

步驟一、通過(guò)加熱裝置2將金屬鈣棒1加熱至400℃，然后通過(guò)擠壓機(jī)3將加熱后的鈣棒擠壓成直徑為11.85mm的金屬鈣絲4。

步驟二、將擠壓后的金屬鈣絲4以30m/分鐘的速率導(dǎo)入真空涂層處理槽12，并控制真空涂層處理槽12內(nèi)的溫度為150℃，使鈣絲4表面均勻涂覆有納米陶瓷涂料。所述納米陶瓷涂料制備的具體過(guò)程為：將sio2、al2o3和tio陶瓷粉經(jīng)過(guò)高速攪拌器攪拌30分鐘后，導(dǎo)入溫度為100℃的反應(yīng)釜，邊攪拌邊加入納米硅溶膠、納米al2o3和改性硅樹(shù)脂，攪拌25分鐘后，加入無(wú)水乙醇、丙酮和聚丙烯酰胺繼續(xù)攪拌15分鐘，即制成本實(shí)施例的非牛頓納米陶瓷液體涂層。

本實(shí)施例中將制備好的納米陶瓷涂料置于儲(chǔ)液裝置19內(nèi)，通過(guò)進(jìn)液管道18將涂料輸送至真空涂層處理槽12，且輸送之前對(duì)真空涂層處理槽12進(jìn)行抽真空處理，真空度控制在0.5pa。同時(shí)包芯線(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中，采用液位傳感器對(duì)真空涂層處理槽12內(nèi)的液位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)其液位低于設(shè)定值時(shí)，通過(guò)儲(chǔ)液裝置19和進(jìn)液管道18向真空涂層處理槽12內(nèi)及時(shí)補(bǔ)給納米陶瓷涂料。

步驟三、將涂覆有納米陶瓷涂料的鈣絲4導(dǎo)入固化處理器14，通過(guò)熱風(fēng)裝置13對(duì)其進(jìn)行固化處理，熱風(fēng)溫度控制在85℃，從而能夠提高內(nèi)芯鈣絲16表面涂料的固化效率和固化效果。

步驟四、待金屬鈣絲4表面涂層固化后，經(jīng)過(guò)導(dǎo)向輪將其導(dǎo)入定徑機(jī)15進(jìn)行定徑處理，然后將鈣絲4表面多余涂料切削掉，并復(fù)卷制成直徑為12mm的無(wú)縫純鈣成品包芯線(xiàn)11；上述定徑機(jī)15的刀具采用硬質(zhì)合金制成，定徑孔直徑與待生產(chǎn)包芯線(xiàn)的直徑相對(duì)應(yīng)。

綜上所述，采用本發(fā)明的包芯線(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)對(duì)包芯線(xiàn)進(jìn)行生產(chǎn)，與傳統(tǒng)的有縫和無(wú)縫純鈣包芯線(xiàn)生產(chǎn)工藝相比生產(chǎn)成本低、工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)良，芯線(xiàn)使用過(guò)程具有比鋼帶拉伸強(qiáng)度、抗折彎次數(shù)更高的特點(diǎn)，且芯線(xiàn)表面納米鈍化涂層的包裹密實(shí)性強(qiáng)，芯線(xiàn)韌性好，使用過(guò)程不卡線(xiàn)、斷線(xiàn)，使用效果好，鈣在鋼水中收得率高，因此生產(chǎn)所得包芯線(xiàn)在鋼水精煉鈣處理領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。同時(shí)，本發(fā)明生產(chǎn)所得無(wú)縫純鈣包芯線(xiàn)采用對(duì)鋼水污染小的硅酸鹽陶瓷相組成，在高溫鋼水中軟化溫度比鋼帶高，在鋼水中穿透能力強(qiáng)，在鋼水精煉處理喂線(xiàn)時(shí)，可將芯線(xiàn)喂入鈣的臨界深度以下，芯線(xiàn)外層納米鈍化涂層，可不受天氣條件(溫度高、空氣濕度大)影響，造成鈣絲氧化、水化，使用效果降低的問(wèn)題。此外，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有包芯線(xiàn)生產(chǎn)質(zhì)量易受鋼帶包覆、焊接及后續(xù)熱處理等工序影響的不足，大大降低了所得產(chǎn)品的廢品率，且鈣絲表面涂層的涂覆均勻、致密，與鈣絲結(jié)合牢固，從而提高了所得包芯線(xiàn)的質(zhì)量及使用效果。具體的，本發(fā)明包芯線(xiàn)生產(chǎn)速度可達(dá)到30m/分鐘，生產(chǎn)效率遠(yuǎn)高于有縫和無(wú)縫純鈣包芯線(xiàn)生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量合格率高達(dá)98％以上，產(chǎn)品貯存期高達(dá)一年以上不影響使用效果；鈣在鋼水中的收得率可達(dá)到傳統(tǒng)生產(chǎn)方法生產(chǎn)的無(wú)縫純鈣線(xiàn)30-50％水平。

以上示意性的對(duì)本發(fā)明及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，該描述沒(méi)有限制性，附圖中所示的也只是本發(fā)明的實(shí)施方式之一，實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實(shí)施例，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。