[发明专利]铝粉包芯装置及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金工程技术领域，尤其涉及一种用作炼钢脱氧剂或合金添加剂的铝粉包芯装置，以及该铝粉包芯装置的制备方法。

背景技术

铝金属由于价格较低，与氧的亲和力大，在钢铁中形成氮化铝 (AlN) 时可以抑制晶粒的成长，达到提高钢材机械性质的目的，因此常用为炼钢过程中的脱氧剂或添加剂，目前铝金属通常以铝锭、铝块、铝粒及实心铝线等形状加入钢水中作为脱氧剂。以实心铝线作为脱氧剂为例，实心铝线直径由1~15mm不等，通过喂料机高速将实心铝线加入钢水中，实心铝线在上浮过程中融化在钢水中并与钢水中的自由氧发生反应，而达到脱氧的目的。由于实心铝线的比表面积较小，加入钢水后铝线很快浮至渣面却无法充分融化在钢水中，致使大部分铝金属无法作为钢水的脱氧剂或融入钢水中成为合金的添加剂，而与渣中的氧反应成为渣浮于钢水的表面上，不但造成成本的损失而且熔渣对钢水的纯净度也造成了负面的影响。以实心铝线作为脱氧剂时，铝金属的回收率仅为30~40%；以实心铝块作为脱氧剂时，铝金属的回收率仅为10~15%。

现有技术中还可利用钙与氧之间极好的亲和性，使钙与钢液中的自由氧发生反应而达到脱氧的目的，如公开号为CN201809392的中国公开专利申请。钙元素的沸腾温度为1480℃，但在钢铁冶炼过程中，钢水的温度通常达到1600℃，因此，当钙粉末进入钢水中将立即产生大量气泡，并且当气泡浮至钢水表面时，因为气泡破裂会发生严重的钢水飞溅现象，并产生大量浓烟，除了造成环境污染外，作业过程中的安全及钢水飞溅造成成本的损失、渣面剧烈搅动对钢水纯净度均造成极负面的影响。此外，钙金属无法作为细化晶粒的元素，因此实务上纯钙包芯装置大多作为改变钢铁中硫化物形状的添加剂而不作为脱氧剂。

有鉴于此，有必要提供一种包芯装置以解决上述问题。

发明内容

本发明提供了一种铝粉包芯装置，解决了铝脱氧效果差、回收率低且钢水纯净度低的问题。

本发明还提供一种上述铝粉包芯装置的制备方法。

为实现上述发明目的之一，本发明的具体技术方案如下：一种铝粉包芯装置，其包括外包皮和填充在外包皮内的芯料，其中所述芯料为纯金属铝粉。

作为本发明的进一步改进，所述铝粉为球型铝粉或不规则型铝粉或球型铝粉与不规则型铝粉的混合物。

作为本发明的进一步改进，所述铝粉粒度大于或等于10μm且小于或等于2000μm。

作为本发明的进一步改进，所述外包皮的整体呈纵长线状。

作为本发明的进一步改进，所述外包皮的整体呈方形块状、或球状、或棒状、或带状。

作为本发明的进一步改进，所述铝粉经过混合后，铝粉的松装密度大于或等于铝金属理论密度的45%。

作为本发明的进一步改进，所述铝粉经过震动密实后，铝粉的震实密度大于或等于铝金属理论密度的55%。

作为本发明的进一步改进，所述外包皮为冷轧铝带、或冷轧钢带、或冷轧铝片、或冷轧钢片。

作为本发明的进一步改进，所述外包皮为冷轧钢带时，芯料重量占铝粉包芯装置重量的45%以上。

为实现上述另一发明目的，本发明的技术方案还可以是：一种铝粉包芯装置的制备方法，其包括以下步骤：

对金属料带进行预成形，以形成收容槽；

将松装密度为铝金属理论密度45%以上的纯金属铝粉芯料填充至所述收容槽内；

将收容槽进行收口，以形成铝粉包芯装置；

将所述铝粉包芯装置内收容的纯金属铝粉进行震动密实，以使铝粉的震实密度大于或等于铝金属理论密度的55%。

相较于现有技术，本发明的有益效果是：采用纯铝粉包芯装置作为脱氧剂可以提高钢水的脱氧效率，缩短作业时间，降低生产成本。

附图说明

图1为本发明铝粉包芯装置的一种具体实施方式的横截面示意图。

图2为图1所示的铝粉包芯装置的制备示意图。

图3为图2所示的铝粉包芯装置制备方法的工艺流程图。

图4为本发明铝粉包芯装置的另一种具体实施方式的横截面示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对本发明进行详细描述。