本发明属于镁铁包芯线制备领域，具体涉及一种用于铁水预处理的镁铁包芯线及制作方法。
背景技术
现代冶金过程中，铁水预处理工序通常需要采用镁粉喷吹工艺或cao搅拌脱硫工艺(kr法)，前期设备投入较大(喷粉及上料系统约1000万元以上)，使用过程中还有耐材和气体介质损耗，使用成本高。
现有的镁铁包芯线制作方法生产效率低，所制作镁铁包芯线的质量不稳定，应用过程中出现质量问题；现有的无缝包芯线一般带钢厚度为0.4～0.6mm，外皮钢带较薄，影响镁的回收率，纯镁熔点648℃，沸点1090℃，加入铁/钢液迅速挥发和逃逸，普通镁线使用时喂入深度不足，造成铁/钢液表面反应剧烈，喷溅严重，无法应用于工业生产。
技术实现要素：
针对上述现有技术中存在的问题，本发明的第一个目的是提供一种用于铁水预处理的镁铁包芯线制作方法。本发明采用高厚度钢带将高纯度镁线包裹，无缝对焊，同时采用了退火、钝化工艺，使制备的镁线钢带外皮较厚和合理的丝线强度保证了喂入深度，提高了镁线的回收率。
为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：
一种用于铁水预处理的镁铁包芯线的制作方法，具体步骤为：
1)金属镁通过加热融化制作成镁棒，再将镁棒加热拉拔或者挤压成一定直径的镁线；
2)镁丝通过钝化液进行钝化处理；
3)使用低碳钢钢带包裹在镁线外后，通过制管机组弯曲成型为管坯；
4)使用高频焊接将管坯合边紧密焊接在一起，焊接后通过水冷或非接触式水冷，桃形开口高频焊接；
5)通过退火工艺，调整包芯线硬度；
6)通过定径整形拉伸等，制作成无缝包芯镁线成品。
优选的，所述步骤1)中金属镁加热融化的温度为650℃。
优选的，所述步骤2)中钝化液为cao和硅油；进一步优选的cao和硅油的比为3-5：1。
优选的，所述步骤4)中高频焊接的频率为300-450khz，桃形开口角为3-5°。
优选的，所述步骤4)中焊接温度在1380-1500℃，焊接压力在19.6-29.4mpa焊接速度20-55m/min。
优选的，所述步骤4)中导向辊为导向弧度辊；进一步优选的，所述导向弧度辊的导向片与镁线接触端为与镁线相同的弧度。
优选的，所述步骤4)中焊接的电机拖动机组为前后两台电机拖动机组。
优选的，所述步骤5)焊接成品后通过罩式退火炉工艺退火；罩式退火炉加热过程为：第一段200-250℃保温1h，第二段450-500℃保温1h，第三段600-650℃保温2h；第三阶段后停止加热，开始降温，罩式退火炉降温到200℃的时间为5h；200℃后打开罩式退火炉自然降温。
相比于现有技术中的镁线导向弧度辊导向片，本申请将导向片与镁线的接触面变为与镁线相同弧度的导向片，从而保证镁线在运行过程中稳定不摆动，焊接时稳定，不出现因镁线运行摆动焊接时焊缝开裂现象。
电动拖动机组是用来拖动镁铁包芯线的，外皮钢带包覆镁线后，形成一个桃形开口，在焊接的过程中，利用电动拖动机组拖动镁铁包芯线，使镁铁包芯线以一定的速度运动，在拖动的过程中，焊接机焊接桃形开口，本申请利用前后两台电动拖动机组，提高了镁铁包芯线的拖动速度，从而提高了焊接的速度；焊接过程可以生产厚壁钢带。
退火工艺过程影响包芯线的硬度，包芯线通过喂丝机喂入钢水中，制备好的包芯线是缠绕成圈放置在喂丝机上，如果包芯线的硬度太大，喂丝机和输送镁线的过程使镁线深入钢水的角度和深度都发生偏差，影响铁水的质量。
本发明的第二个目的是提供上述一种用于铁水预处理的镁铁包芯线制作方法制备得到镁铁包芯线。
一种用于铁水预处理的镁铁包芯线，由外皮钢带和固体纯镁线组成，每米线重固体镁占重量10％-20％；外皮钢带的厚度为1-1.5mm。
本申请制备的镁铁包芯线的外皮钢带较厚，如果钢带较薄则需要较高的喂线速度才可使线喂入钢包的最佳深度。
优选的，所述镁铁包芯线直径为7-10mm，重量为275-425g/m。
优选的，所述镁铁包芯线中固体镁为30-60g/m；钢带重量为210-380g/m。
镁铁包芯线在实际应用中如果钢带较薄则需要较高的喂线速度才可使线喂入钢包的最佳深度，钢带钢较薄不能喂入钢包底部且容易喷溅，并有带钢开裂现象，镁不能均匀的分布在钢包内。外皮带钢的厚度较薄会降低钢液中的镁回收率，钢液中的杂质增多，提高了镁处理时间，导致炼钢的温度损耗增加，提高了炼钢的成本。
本申请的第三个目的是提供上述一种用于铁水预处理的镁铁包芯线及制作方法在铁水预处理脱硫中的应用。
本发明的有益效果：
1)本产品生产使用设备投入较小，故障率低；本产品在铁水脱硫使用时，仅需要一台双线喂丝机和一套导管系统，就能保证生产需要，制作速度快，生产效率高，镁线硬度适宜，生产质量稳定；
2)本申请利用高频焊接的焊接方法和导向弧度辊、电动拖动机组配合进行镁铁包芯线的焊接，能够使镁线稳定的进行焊接，减少焊缝开裂的现象，提高焊接速度，同时镁铁包芯线的外皮加厚，提高镁的回收率；
3)根据喂丝机价格不同，设备投入费用仅需15-50万元，常规脱硫站喷吹系统(含上料)的设备费用1500-2000万，仅为常规系统的1.5-3％；
4)使用过程无需耐材和气体介质，耐材成本减少0.6元/吨铁，以一个年产1000万吨的钢厂计算，年节约耐材费用550-600万元；
5)现场试验喷溅效果可控，镁线使用后回收率达到30-40％，满足生产需求。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为导向辊改造前后的主视图；(a)为改造前的导向辊；(b)为改造后的导向辊。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
下面结合实施例对本发明进一步说明
实施例1
1)金属镁通过加热650℃融化制作成镁棒，再将镁棒加热拉拔或者挤压成一定直径的镁线；
2)镁丝通过钝化液进行钝化处理，钝化液主要成分为cao和硅油，比例为4:1；
3)使用低碳钢钢带包裹在镁线外后，通过制管机组弯曲成型为管坯；
4)使用高频将管坯合边紧密焊接在一起，焊接后通过水冷或非接触式水冷，桃形开口高频焊接；
5)通过退火工艺，调整包芯线硬度；
6)通过定径整形拉伸等，制作成无缝包芯镁线成品；
7)设备及模具改造。
制作得到的镁铁包芯线的外皮厚度为1.0mm；每米线重固体镁占重量15％；镁线直径为9mm；重量为275g/m；固体镁为60g/m；钢带重量为210g/m。
表11.0mm的镁线的退火工艺
如表1所示，加热阶段为罩式退火炉的加热升温过程，将镁线放入罩式退火炉后，开始对罩式退火炉进行升温，达到600℃后，开始对罩式退火炉进行降温(风冷或水冷)，表中降温阶段为对罩式退火炉进行降温的过程，当达到200℃后打开罩式退火炉使镁线自然降温。
实施例2
1)金属镁通过加热650℃融化制作成镁棒，再将镁棒加热拉拔或者挤压成一定直径的镁线；
2)镁丝通过钝化液进行钝化处理，钝化液主要成分为cao和硅油，比例为4:1；
3)使用低碳钢钢带包裹在镁线外后，通过制管机组弯曲成型为管坯；
4)使用高频将管坯合边紧密焊接在一起，焊接后通过水冷或非接触式水冷，桃形开口高频焊接；
5)通过退火工艺，调整包芯线硬度；
6)通过定径整形拉伸等，制作成无缝包芯镁线成品；
7)设备及模具改造。
制作得到的镁铁包芯线的外皮厚度为1.5mm；制作得到的镁铁包芯线的外皮厚度为1.5mm；每米线重固体镁占重量28％；镁线直径为12mm；重量为425g/m；固体镁为78g/m.钢带重量为380g/m。
表21.5mm的镁线的退火工艺
如表2所示，加热阶段为罩式退火炉的加热升温过程，将镁线放入罩式退火炉后，开始对罩式退火炉进行升温，达到650℃后，开始对罩式退火炉进行降温(风冷或水冷)，表中降温阶段为对罩式退火炉进行降温的过程，200℃后打开罩式退火炉使镁线自然降温。
本申请所制镁线与钝化镁粉的成本对比如表3所示，
表3180吨炼钢厂使用镁线和镁粉成本对比
由表1可以得到本申请所制镁线的成本为钝化镁粉的86％。
由图1所示为导向辊改造前后的主视图，导向辊下部的半环形区域为镁线通过的地方，半环形中间上方的导向片为与包芯线的镁芯接触的区域，改造后的导向辊与镁芯接触面与镁芯弧度相同，可以使焊接过程更稳定。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。