[发明专利]一种用于钢水脱氧、微合金化的材料和制备方法及应用方法

说明书

技术领域

本发明属于钢铁冶金领域，具体地说，涉及一种用于钢水脱氧，微合金化及强化处理的新材料新方法，更具体地说，涉及一种用于钢水脱氧、微合金化的材料和制备方法及应用方法。

背景技术

钢铁冶金方面，钢水脱氧需要加入相应的脱氧剂，其中金属铝及其铝合金是一类重要的钢水脱氧剂。对一些钢种，铝及其铝合金在对钢水脱氧的同时还可以进行微合金化及对钢质进行了强化作用。

目前铝及铝合金是采用金属铝块、铝线和铝粒及铝铁、铝硅、铝猛等合金形式用于钢水脱氧和微合金化。其突出缺点是损耗大，收得率波动大，导致使用成本很高，脱氧、微合金化效果不稳定。其中用金属铝线进行脱氧是相对较好的工艺方法，但因其在穿过高温钢渣层时烧损很大，以及在高温钢水中不能进入到钢液深部熔化，利用率不高又不稳定，仍然不能解决高消耗和工艺控制不稳的问题。

关于钢水脱氧的方法有很多，研发人员投入了大量的人力物力，例如中国专利号：201310582160.7，专利名称为：一种低铝中碳钢的低成本脱氧方法，该发明涉及一种低铝中碳钢的低成本脱氧方法，属于冶金技术领域。该方法具体工艺步骤包括：1)在转炉吹炼过程中，控制吹炼终点碳含量在0.08％以上，控制终点钢水氧含量在0.04％以下；2)在转炉出钢时加入硅、锰的铁合金和铝进行脱氧合金化，铝的加入量为0.3～1kg/t钢，硅、锰合金的加入量按钢种要求；3)出钢结束后调运至LF精炼站，根据钢水脱氧情况，一次性补喂铝线0～1.5m/t钢，精炼过程微调成分和去除夹杂物，控制LF终点的铝含量在0.015％以内。该方法的优点在于：提高转炉终点碳含量，脱氧用铝量减少；出钢加少量铝弱脱氧，精炼终点钢水的铝含量较低，减少了脱氧用铝的消耗。其就是通过改变成分来减少铝的用量。

再如：中国专利号：201210346111.9，专利名称为：一种利于改善浇注的钢水复合脱氧的方法，发明属于冶金炼钢工艺类，具体涉及一种利于改善浇注的钢水复合脱氧的方法，该方法适用于齿轮钢、非调质钢和结构钢及高钛焊丝系列钢种的冶炼，即采用包芯线将硅钡合金喂入钢水深处，完成钢水的复合脱氧，所述包芯线的芯线中的各组分所占重量百分比分别是为：硅48％-58％、钡25％-32％，余量为铁。该发明的优点是：通过合金元素的调整强化钢水脱氧效果，降低钢水脱氧铝合金的消耗；同时能显著提高钢液纯净度和改善钢液质量，并有效促使钢液中的夹杂物聚集并上浮至渣中，也有利于确保多炉连浇生产的顺利；提高了钢水洁净度、保证连铸工艺的顺行、提高连铸的连浇炉数、防止连铸水口堵塞、节省脱氧铝的消耗

以上两份专利代表了现在的研发方向是希望借助合金元素的调整强化钢水脱氧效果，降低钢水脱氧铝合金的消耗，但是没注意到损耗最大的部分在于金属铝线进行脱氧时，其穿过高温钢渣层时烧损很大，以及在高温钢水中不能进入到钢液深部熔化，利用率不高又不稳定，这才是问题的关键。

发明内容

1.要解决的问题

要针对现有钢水脱氧时损耗最大的部分在于金属铝线进行脱氧时，其穿过高温钢渣层时烧损很大，以及在高温钢水中不能进入到钢液深部熔化，利用率不高又不稳定，造成铝及铝合金大量损耗的问题，本发明提供一种用于钢水脱氧、微合金化的材料和制备方法及应用方法，其能在喂线过程中可以顺畅穿过钢包上层的高温钢渣，并可进入到钢水深部熔化，其间不被烧损和氧化，使其脱氧、微合金化及强化处理效果稳定可靠。

2.技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种用于钢水脱氧、微合金化的材料，其包括内芯线和外包覆层，所述的内芯线的成份和质量分数为：Fe：0.20～3.50％，Si：0.10～2.10％，P≤.0.1％，S≤0.1％，Cu：0.08～0.15％，Ti：0.09～0.2％，余量为Al；所述的外包覆层的成份为钢带，所述的钢带的成份质量百分数为：C：0.05～0.10％，Si：0.01～0.03％，Mn：0.22～0.40％，Al：0.03～0.08％，P≤0.020％，S≤0.030％，Cr：0.012～0.03％，Ni：0.05～0.10％，Cu：0.09～0.15％，Ti：0.13～0.20％，As≤0.015％；余量为Fe。

优选地，所述的内芯线的直径为￠6-28mm；所述的外包覆层的内径等于内芯线的直径，厚度为0.20～0.45mm。