夹芯线制造技术

本发明专利技术涉及一种夹芯线，该夹芯线包括至少一个隔热层，其特征在于所述层由当与例如液态钢的金属熔池接触时热解的材料制成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及含有压实的粉末或颗粒材料的管形外皮的
，这些夹芯的外皮被用于处理液态金属尤其是钢，并且一般被称为“夹芯线”。
技术介绍
通过在液态金属熔池中引入这些夹芯线尤其可以对该熔池进行精炼、脱氧、脱气、镇静和/或改变熔池的成分。因而，例如在对高炉生铁进行脱硫制备钢的过程中，已知使用了含有Mg和C2Ca或Na2CO3、CaCO3、CaO、MgO的夹芯线。除了其它过程例如钢包搅拌、喷粉、CAS(CompositionAdjustement Sealed)、钢包电弧炉、RH(Ruhrstahl Heraeus)、槽真空之外，夹芯线一般被用于钢的二次冶炼。夹芯线被用于生铁的脱硫、用于获得GS生铁，并用于铸铁的接种。生铁的接种在于在生铁中引入有利于石墨晶核形成而不利于渗碳体的元素，这些元素例如是碱金属、碱土金属(Ca)或者铋，其与硅成合金。一般地，脱硫、球化和接种是按顺序进行的。通常使用镁和碳化硅，并且熔池温度约为1300-1400℃，也就是说小于液态钢包的相应温度。夹芯线在炼钢过程中的基本作用就是脱氧、脱硫、夹杂物控制、和控制钢的级别。脱氧操作包括将来自转炉或电炉的液态钢中溶解的氧(含量约为500ppm或更高)与脱氧剂结合，该脱氧剂的一部分保持在液态金属中的溶解状态。在对1600℃下铁水中的溶解氧与各种氧化元素达到平衡时的活度曲线进行分析发现添加适量的铝可以大大降低残留的溶解氧含量，铝的加入可以生成纯氧化铝，因此，铝被广泛地用作钢板用的脱氧剂。对于电炉来说，在其钢包中流动的金属都进行一定程度上的脱碳、脱磷，但是会沸腾考虑到其溶解氧的含量，CO％×O％的乘积使得在特定的温度下CO形成反应在液态钢熔池中是自发的。脱氧由此被称作镇静，这是相对于液态原钢熔池的这种沸腾来说的。在夹芯线中包含的脱氧剂一般是铁合金(铁硅、铁锰，铝)。脱氧导致了氧化物的形成(氧化硅、氧化锰、氧化铝)，在对钢包进行适度搅拌的情况下，这些氧化物沉淀到熔渣中。尽管采取了所有预防措施，但是氧化铝残留夹杂物会导致水口堵塞或者使得在诸如由薄扁钢锭的连续铸锭得到的具有小横截面的成品上出现缺陷。因此，对于具有铝的镇静钢来说，夹芯线通常还包含钙。在含铝的镇静液态钢中添加钙合金使得可以通过钙的部分还原来改变氧化铝夹杂物。铝酸钙在液态钢的温度(约1600℃)下是液态的，因而当它们的CaO含量为40％-60％时在产品上是球状的。在熔体中能对夹杂物起改变作用时所需的钙含量取决于金属熔池中的铝含量。通过夹芯线引入的钙的大部分因而以铝酸钙液态夹杂物的形式存在于液态金属中，其含量不超过几个ppm。在实际中，很难避免由于夹芯线中所含的钙的急剧挥发所导致的液态钢的剧烈沸腾。这是因为在1600℃下，钙的蒸汽压为大约1.8atm。如果非常强烈的话，该沸腾会扰乱夹芯线在钢熔池中渗透的条件，并且伴随有熔池的污染，该钢熔池会被氧化或者再氮化。同时，液态钢会穿过熔渣层飞溅出来，并且在再落下之前与空气接触而被氧化。此外还存在钢液从钢包喷溅出的危险。这因此会导致所获得的钢中O2、N2甚至H2含量的增加。可以通过引入不是非合金化的而是CaSi形式的钙来减少沸腾，不过具有在液态钢中引入氧化硅的主要缺点，这对于某些钢如用于深冲的钢来说是不利的。为了克服这种缺陷，已经提出以CaNi合金的形式引入钙，该合金非必要地与少许CaSi合金混合。在专利EP0190089中还介绍了其它解决方法。为了克服这种缺陷，还可以考虑通过在具有低浓度氮的钢的情况下注入氩气来吹洗金属表面与炉顶之间的空间。在实际中，由于炉子不是密封的，因此强氩气流会吸入空气，而弱氩气流会导致在液态钢包上方的气态空间中受到抑制的惰性化时间。应当指出，搅拌或氩气通过钢包的多孔塞砖的鼓泡会引起熔渣表面的胀鼓，这会使钙由于挥发或氧化而加大损耗，在同时引入夹芯线的情况下，该胀鼓会导致液态金属与空气的直接接触。添加钙的表观效率只反映了金属的夹杂净度(propreté)。该效率是低的，通过夹芯线添加的钙的绝大部分由于挥发和/或与大气的氧化，通过熔渣和难熔物质的形式损失。因此，为了将这些二次反应减少到最少，非常重要地就是在细致地沉淀脱氧夹杂物之后进行钙的添加并且使该添加适应对于这些夹杂物来说所希望的转化率。事实上，由于钙与难熔物质和/或中间包中的粉末的接触而产生的外生氧化物夹杂物在金属凝固之前是很难去除的。这些氧化铝夹杂物是固态的并且比铝酸钙夹杂物更有害，例如导致堵塞连续水口。对于具有低铝含量和高硫含量的钢来说，利用具有钙的夹芯线处理含铝的镇静液态钢还会导致形成硫化钙，该硫化钙在连续水口中沉积。通过添加置于夹芯线中的化学组分对夹杂状态进行的控制基本上涉及氧化物和硫化物。硫的添加提高了硫化锰的量和钢的机械加工性能。通过添加钙、硒或碲可以在随后的变形过程中改变夹杂物的组成，形态或者流变性能。对于轴承钢、易切钢、气动钢筋钢或者阀弹簧钢来说，夹杂净度的控制是特别重要的。因此，通过夹芯线的化学添加而对钢进行的脱氧和夹杂状态的控制是取决于炼钢者的技术知识的复杂操作，对于该操作来说，夹芯线的质量是非常重要的组成的均匀性，尤其是压制的均匀性。因此在生产和使用夹芯线的过程中出现了大量的实际问题，其中的一些如下所述不充分或不均匀的压制在外皮中所含材料的不均匀压制会使每单位时间内引入钢熔池或液态金属中的这种材料的量不均匀。夹芯线中所含材料的不充分压制会使得可以通过将夹芯线插入到液态金属熔池中而引入到液态金属中的材料的每单位时间的量下降。如果压制不充分，粉末状材料会在夹芯线的内部移动。展开时过度的机械力如果压制过程需要金属外皮进行大的塑性变形，则夹芯线的外皮由于冷加工而导致的提高的刚度会导致大的展开力，尤其是从具有小曲率半径的小直径的卷筒上展开时。因此，术语“卷筒”在此用以指被称作“动态的”包装卷轴以及被称作“静态的”包装笼架的壁。夹芯线不足的刚度一些夹芯线(尤其是具有扁横截面的夹芯线)具有的刚度不足以使其能够被引入到某些高密度金属熔池的一定深度，特别是当这些熔池被高粘度的熔渣覆盖时。在展开过程中的螺旋变形在展开用静态笼架包装的夹芯线时，可以观察到该夹芯线的螺旋变形，以致于该夹芯线不能穿透进入金属液态熔池中，而且弯曲并保持在表面上。夹芯线外皮的破裂对于某些产品来说，在将夹芯线从其存储卷轴或其笼架上展开的过程中，或者在夹芯线被引入液态熔池之前其矫直的过程中，可以观察到夹芯线外皮的破裂。用于夹芯线的外皮带材闭合的其它技术(边与边接合、覆盖、焊接)具有其它的缺点会降低粉末/套之比的过厚的外皮，焊接时粉末劣化的风险。减少在熔池中引入给定量添加物的时间当夹芯线触及熔池的容器底部或在具有足够的时间熔化之前就从熔池中出来时，则提高夹芯线的引入速度会引起意外事故。夹芯线直径的增加会导致卷取半径的增加，并且用于卷取这类夹芯线的线轴会变得太大，以致于不能容易地用在炼钢厂小的可用空间中。作为指示，为了在150吨的钢包中每1吨钢中引入1千克的CaSi，即将150Kg的CaSi粉末放置在夹芯线中，其密度为240g/m，那么需要625m的该夹芯线，以2m/s引入该千米夹芯线的工作时间大于5分钟。夹芯线的过早破坏如果夹芯线的外皮由于穿入金属熔池时快速熔化而被过早破坏，则夹芯线中的内容本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种夹芯线，该夹芯线包括至少一个隔热层，其特征在于所述层由当与例如液态钢的金属熔池接触时热解的材料制成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A珀拉莱恩，
申请(专利权)人：阿菲瓦尔公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]