一种含钛包芯线及其应用和钢液钛合金化的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及钢铁冶炼领域，具体地，涉及一种含钛包芯线及其应用以及使用该含 钛包芯线进行钢液钛合金化的方法。
【背景技术】
[0002] 早在上世记初，人们就开始注意钛在钢铁材料中的作用。据研究结果显示，钛在高 强度低合金结构钢、深冲钢、不锈钢、含硼钢中所起的作用，是由于它与氮、碳、硫、氧具有极 大的亲合力，生成了比较稳定的氮化物、碳化物、硫化物和氧化物；而在超高强度的马氏体 时效钢、高强度耐热合金（如铁基析出硬化型合金）中，钛却是与其他金属生成金属间化合 物，起着析出强化的作用。
[0003] 在钢中加钛不仅细化了晶粒、提高了强度，而且对焊后韧性、冷变形性、耐腐蚀性 等都有很大改善。鉴于此，钛微合金化也成为目前微合金化钢一个大的发展方向。但钛是 极为活泼的元素，钛与钢水表面接触之前就已燃烧，产生烧损，一般情况下，钛的烧损量达 到20%以上，其收得率一般在80%以下（LF)，另外，钛铁比重较钢水轻，钛与钢水的上部接 触多，与下部接触的少，因此钛与钢水的作用有不均的问题，若合金混匀时间不足，将会导 致成分偏差较大，这就对成品性能的稳定性控制带来不利影响。
[0004] 因此，开发适用于炼钢的含钛包芯线具有非常重要的作用。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是在于解决现有技术中对钢液钛合金化后，钛收得率较低的缺陷， 从而提供一种包芯线及其应用和使用该包芯线进行钢液钛合金化的方法。本发明的包芯线 和方法特别适用于钛含量为〇. 3-0. 44重量％的钢种，并且钛收得率可以达到80%以上。
[0006] 本发明提供了 一种包芯线，该包芯线包括芯层和包裹所述芯层的外层，其中，所述 芯层含有35-50重量％的钛、10-30重量％的铝和20-40重量％的铁。
[0007] 本发明还提供了上述的包芯线在生产钛含量为0. 3-0. 44重量％的钢种中的应 用。
[0008] 本发明另外提供了一种对钢液钛合金化的方法，该方法包括向钢液中喂入本发 明的包芯线，其中，喂线前进行条件控制，使得：钢液的温度为1622-1630°C，钢液的氧活度 彡lOppm，钢包渣中FeO+MnO的含量彡3重量％。
[0009] 本发明的发明人发现，现有技术的包芯线和方法并不能够很好地适用于钛含量为 0. 3-0. 44重量％的钢种，难以将钛含量严格地控制在0. 3-0. 44重量％的范围内，本发明的 发明人经过大量的研究后得到了能够适用于这一类型钢种的包芯线和生产方法，能够较好 地将钛含量控制在所需范围内，并得到较高的钛收得率，且钛的回收较为稳定，成分控制精 度提高。
[0010] 本发明的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【附图说明】
[0011] 附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具 体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0012] 图1为本发明的包芯线的横截面剖视图。
[0013] 附图标记说明
[0014] 1芯层 2外层
【具体实施方式】
[0015] 以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0016] 如图1所示，本发明提供了一种包芯线，该包芯线包括：芯层1和包裹所述芯层1 的外层2，其中，所述芯层1含有35-50重量％的钛、10-30重量％的铝和20-40重量％的铁。 在更为优选的情况下，所述芯层含有35-45重量％的钛、20-30重量％的铝和30-40重量％ 的铁。
[0017] 在本发明中，所述钛和铁优选以钛铁合金的形式存在，所述铝优选以铝粉的形式 存在。所述钛铁合金和所述铝粉的粒径没有特别的限定，例如均满足< 3mm，且其中粒度 < 0. 5mm的比例不大于15%，优选地，粒度在1-2. 5mm的范围内。
[0018] 在本发明中，所述包芯线可以含有不可避免的杂质，但是由于不可避免的杂质相 对主要组分的含量非常小，可以忽略不计。对于杂质中的S和P的含量应当特别注意控制， 均需要满足< 0.01重量％。
[0019] 根据本发明的包芯线，所述外层可以为钢皮。优选地，所述外层为由低碳钢制成的 钢皮，以使所述外层具有较高的熔点，这样可以进一步避免将包芯线喂入钢液后外层熔解 过快而影响所述钛铁合金的使用性能。优选所述外层的厚度为3-4毫米。根据本发明中所 述外层的厚度，优选所述低碳钢为低碳冷乳带钢。
[0020] 在本发明中，所述包芯线的线径优选为10-14毫米，优选为12. 5-14毫米。
[0021] 在本发明中，所述包芯线的线重通常在320-400g/m的范围内。
[0022] 本发明的包芯线特别适用于生产钛含量为0. 3-0. 44重量％的钢种。
[0023] 具有本发明前述组成的包芯线均可实现本发明的目的，其制备方法可以为本领域 的常规选择，例如可以按如下步骤进行：
[0024] 首先将钛铁合金依次经鄂式破碎机、双辊机破碎和筛分制成粉料，然后与铝粉混 合均匀，形成芯粉，再使用钢皮（从而形成本发明所述外层）包裹该芯粉，最后使用精整模 乳实并精整成具有一定尺寸的圆柱线，即，得到包芯线。本发明的包芯线中还可以含有其他 有效成分，例如镁粉和/或硅粉。
[0025] 本发明还提供了上述的包芯线在生产钛含量为0.3-0.44重量％的钢种中的应 用。
[0026] 本发明另外提供了一种对钢液钛合金化的方法，该方法包括向钢液中喂入本发 明的包芯线，其中，喂线前进行条件控制，使得：钢液的温度为1622-1630°C，钢液的氧活度 彡lOppm，钢包渣中FeO+MnO的含量彡3重量％。
[0027]在本发明中，优选地，在喂线前进行条件控制，使得：钢液的温度为1623_1628°C， 钢液的氧活度彡8ppm，钢包渣中FeO+MnO的含量为1-2重量％。
[0028] 在本发明中，所述喂线的速度可以为4. 5-8m/s，优选为5-7m/s。
[0029] 在本发明中，所述方法还包括：喂线之后不允许再次加热。
[0030] 所述喂线的方式没有特别的限定，按照本领域常规的方式即可，例如：在LF出站 前或RH出站前，首先对钢包内的钢液进行底吹氩气，使得钢包渣面裸露的钢液面的直径不 大于30厘米，然后通过所述裸露的钢液面向钢包中喂入上述的包