[发明专利]一种含稀土结晶器预熔渣的包芯线及其应用

说明书

本发明提供了一种含稀土结晶器预熔渣的包芯线及其应用，其中包芯线包括自内向外的中心层、中间层以及外层，所述中间层由稀土合金混合物组成，所述中间层由预熔渣粉料组成。本发明将稀土和预熔渣复合加入，充分发挥了稀土在金属冶炼中的作用，同时芯料中配入预熔渣可以改性稀土在金属液中的反应物，防止稀土反应物对渣系的破坏；芯料中配入预熔渣可减去人工补加预熔渣工位，减轻劳动强度和减少人工成本；相比普通预熔渣的表面接触反应，本发明通过喂线装置直接加入至金属液中，反应时间更长，接触更完全，其精炼除杂的效果更好；本发明生产工艺简单，易于控制，不需要对现有工艺进行大的调整。

技术领域

本发明属于金属冶炼技术领域，具体涉及一种含稀土结晶器预熔渣的包芯线及其应用。

背景技术

目前，连铸技术以其高效、节能、优质、易于实现自动化和智能化等诸多优点,受到冶金界的高度重视。与之相配套的连铸结晶器保护渣也得到了相应的发展，且成为不可或缺的冶金辅助材料。连铸结晶器保护渣的作用主要有：1、覆盖钢水绝热保温；2、隔绝空气，防止钢水二次氧化；3、吸收上浮到钢渣界面上的非金属夹杂物；4、降低拉坯阻力，润滑铸坯和结晶器作用；5、流入坯壳和结晶器间隙内的液态渣形成渣膜，以控制铸坯向结晶器传热速度，保持坯壳均匀生长。已有的连铸保护渣，按其基料组成可分为三个渣系，即SiO₂-Al₂O₃-CaO系、SiO₂-Al₂O₃-FeO系、SiO₂-Al₂O₃-Na₂O系，其中SiO₂-Al₂O₃-CaO系应用最为普遍。在基料基础上辅加少量的添加剂(如碱金属或碱土金属氧化物、氯化物)和控制熔化速度的碳质材料(如碳黑、石墨等)。保护渣在生产持续过程中不断消耗，需要由人工不断补充保护渣的损耗。

另外，在钢的冶炼中，稀土加到钢液中能明显提高钢材的各项性能，带动了稀土在钢中应用的研究和实践。对钢铁冶炼而言，不同冶炼工序中加入稀土对于钢铁性能的影响是不一样，同时也会给冶炼工艺带来诸多问题，比如在精炼过程中加入稀土，稀土的收率和残余量变得不容易控制，并且容易造成浇注包水口结瘤等问题。在结晶器中加入稀土合金或者稀土线能避免上述问题，因此，诸多生产厂家尝试在结晶器中加入稀土元素。但是，在结晶器中加入稀土元素同样存在大量问题需要解决。稀土加入结晶器中与钢液中氧、硫发生反应，生成氧化稀土、硫化稀土和硫氧化稀土等高熔点非金属化合物，一般熔点能达到2000℃左右，这些化合物进入保护渣中，严重恶化保护渣的性能、破坏了保护渣的作用，造成保护渣黏度、熔点和碱度等性能的改变容易造成以下生产和质量事故：1、造成保护渣结壳，堵塞结晶器；2、破坏保护渣对连铸坯的润滑作用，引起漏钢事故；3、保护渣碱度发生变化侵蚀水口，造成水口流失，脱离液面，造成钢液和空气接触，引起钢液氧化。造成上述原因在于保护渣的补充加入速度和数量与稀土和钢液反应速度产生的稀土化合物的速度和数量无法匹配，而且都是在渣的下部与上浮的稀土化合物接触发生反应，无法彻底改变稀土化合物的性质，高熔点的稀土化合物仍然随着稀土加入不断产生。

与此同时，在其他金属冶炼的过程中，在加入稀土或在结晶器中加入稀土也都存在诸多类似的问题，因此，针对现有技术中的各种问题，需要研发出一种全新的产品。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可动态调整稀土化合物与渣系反应后的熔点、粘度、碱度的含稀土结晶器预熔渣的包芯线及其应用。

为了实现上述目的，本发明提供了一种含稀土结晶器预熔渣的包芯线，包括自内向外的中心层、中间层以及外层，所述中心层由稀土合金混合物组成，所述中间层由预熔渣粉料组成。